izoyüzey - Isosurface

Bir izosurface , bir izoline'nin üç boyutlu bir analoğudur . Bir uzay hacmi içinde sabit bir değere (örneğin basınç, sıcaklık, hız, yoğunluk) sahip noktaları temsil eden bir yüzeydir ; başka bir deyişle, etki alanı 3B-uzay olan sürekli bir fonksiyonun seviye kümesidir .

Isosurface bazen daha genel olarak 3'ten fazla boyuttaki alanlarla ilgili olarak kullanılır.

Ait Isosurface girdap bir pervane bıçaktan izledi. Bunun, renk eşlemeli bir dilimle çizilen bir eş yüzey olduğuna dikkat edin.

Uygulamalar

İzoyüzeyler normalde bilgisayar grafikleri kullanılarak görüntülenir ve hesaplamalı akışkanlar dinamiğinde (CFD) veri görselleştirme yöntemleri olarak kullanılır ve mühendislerin uçak kanatları gibi nesnelerin etrafındaki akışkan akışının (gaz veya sıvı) özelliklerini incelemesine olanak tanır . Bir isosurface bireysel temsil edebilir şok dalgası olarak süpersonik uçak veya birkaç isosurfaces bir kanat çevresinde akan hava basınç değerlerinin bir dizisini gösteren oluşturulabilir. İzoyüzeyler, ekranda çok hızlı bir şekilde çizilebilen basit bir çokgen model tarafından oluşturulabildiklerinden, hacim veri kümeleri için popüler bir görselleştirme biçimi olma eğilimindedir.

Gelen tıbbi görüntülemede , isosurfaces belirli bölgelerini temsil etmek için kullanılabilir yoğunluk üç boyutlu içinde BT iç görselleştirme izin, tarama organlarının , kemiklerin veya diğer yapılar.

Üç boyutlu verilerle ilgilenen diğer birçok disiplin, farmakoloji , kimya , jeofizik ve meteoroloji hakkında bilgi elde etmek için genellikle eş yüzeyleri kullanır .

Uygulama algoritmaları

Yürüyen küpler

Yürüyen küpler algoritma önce Lorensen ve Cline tarafından 1987 yılında SIGGRAPH işlemleri yayınlanmıştır, ve bu kenarları kesen bir yüzey oluşturur veri hacmi konturu hacim ızgara. Yüzeyin kenarla kesiştiği yerde algoritma bir tepe noktası oluşturur. Algoritma, farklı kenar kesişim modellerine bağlı olarak farklı üçgenlerden oluşan bir tablo kullanarak bir yüzey oluşturabilir. Bu algoritmanın hem CPU'da hem de GPU'da uygulanması için çözümleri vardır.

asimptotik karar verici

Asimptotik decider algoritması için bir uzantısı olarak geliştirilmiştir küpleri yürüyen o belirsizlik ihtimalini çözmek için.

yürüyen tetrahedra

Yürüyen tetrahedra'nın algoritması için bir uzantısı olarak geliştirilmiştir küpleri yürüyen o algoritma bir belirsizliği çözmek ve daha kaliteli çıkış yüzeyini oluşturmak için.

Yüzey ağları

Yüzey Ağları algoritması, daha düzgün bir çıktı yüzeyi sağlayan, kenarlar yerine hacim vokselinin ortasına kesişen bir tepe noktası yerleştirir.

Çift şekillendirme

İkili şekillendirme algoritması ilk ikisi için bir uzantısı olarak geliştirilmiştir, Ju ve Losasso tarafından 2002 SIGGRAPH dava yayınlandı yüzey ağlar ve yürüyen küpler . Voksel içinde bir ikili tepe noktası tutar , ancak artık merkezde değildir. İkili kontur oluşturma, voksel içindeki ikili tepe noktasının konumunu enterpolasyon yapmak için yüzeyin bir vokselin kenarlarını geçtiği yerin konumunu ve normalini güçlendirir . Bu, yüzey ağlarının genellikle bloklu veya yanlış eğimli göründüğü keskin veya pürüzsüz yüzeyleri koruma avantajına sahiptir . İkili konturlama , çıktıdaki üçgenlerin sayısını yüzeyin karmaşıklığına uyarlamak için oktree'leri bir optimizasyon olarak kullanan yüzey oluşturmayı kullanır .

Manifold çift şekillendirme

Manifold ikili konturlama , manifold yüzeyinin sürekliliğini korumak için oktree komşuluğunun bir analizini içerir.

Örnekler

Eş yüzeylerin örnekleri, 3B görselleştirmede kullanılan ' Metaball'lar ' veya 'blobi nesneler'dir. Bir eşyüzey oluşturmanın daha genel bir yolu, fonksiyon gösterimini kullanmaktır .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar