| Авторы |
Косников Юрий Николаевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информационно-вычислительных систем, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), jkos@pnzgu.ru
Хоанг Тхай Хо, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), hoangthaiho@gmail.com
|
| Аннотация |
Актуальность и цели. Объектом исследования является реконструкция формы объектов интерфейсного пространства по множеству характерных то-чек. Предмет исследования – методы геометрического моделирования неаналитических поверхностей с применением смешивающих функций. Целью работы является представление научных принципов геометрического моделирования и отображения объектов интерфейса «человек – компьютер» на основе применения смешивающих функций.
Материалы и методы. Предлагается двухэтапное моделирование геометрической формы пространственных объектов с применением смешивающих функций радиального и ортогонального базиса.
Результаты. Предложена методика геометрического моделирования пространственных объектов, включающая следующие этапы: создание модели поверхности объекта по исходному набору опорных точек с применением радиальных базисных функций, замена исходных опорных точек на новые – равномерно расставленные на поверхности, построение модели поверхности на основе смешивающих функций ортогонального базиса, переход к конечным разностям. Применение методики обеспечивает высокую производительность графической системы компьютера в сочетании с хорошими изобразительными возможностями. Применение перечисленных принципов позволяет строить пространственные объекты произвольной формы для интерфейсов виртуального окружения
в системах управления и обработки информации различного назначения.
Выводы. Упорядоченное размещение опорных точек упрощает алгоритм перехода к полигональному представлению объекта. Применение смешивающих функций ортогонального базиса позволяет применить быстрый алгоритм вычисления вершин и нормалей полигональной модели на основе конечных разностей. Перечисленные приемы помогают обеспечить высокую производи-тельность вычислений в сочетании с хорошими изобразительными возможностями и экономией памяти графической системы.
|
|
Ключевые слова
|
человеко-машинный интерфейс, виртуальное окружение, опорная точка, интерполяция, смешивающая функция, радиальный базис, ортогональный базис, конечная разность.
|
| Список литературы |
1. Александрова, Н. В. Смешивающие функции в геометрическом моделирова-нии и визуализации поверхностей свободных форм / Н. В. Александрова, А. П. Зимин, Ю. Н. Косников, Хоанг Тхай Хо // XXI век: итоги прошлого и про-блемы настоящего плюс. – 2015. – Т. 1, № 03 (25). – С. 51–60.
2. Косников, Ю. Н. Применение бикубических сплайнов в графических системах реального времени / Ю. Н. Косников // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2005. – № 4 (9). – С. 30–36.
3. Kosnikov, Yu. N. The integrated primitives application for mapping three-dimensional objects in real-time mode // Actual Problems of Aviation and Aerospace Systems. – 2000. – № 2 (10). – Р. 37–42.
4. Reconstruction and Representation of 3D Objects with Radial Basis Functions / J. C. Carr, R. K. Beatson, J. B. Cherrie, T. J. Mitchell, W. R. Fright, B. C. McCallum, T. R. Evans // SIGGRAPH '01 Proceedings of the 28th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, 2001. – P. 67–76.
5. Kosnikov, Yu. N. Increasing the information capacity of the interface of the control system for multyparametric objects / Yu. N. Kosnikov // Application of Information and Communication Technologies – AICT2015 : 9th International Conference, Conference Proceedings (Russia, Rostov-on-Don, 14–16 October 2015). – Rostov-on-Don, 2015. – P. 446–449.
6. Interpolating Implicit Surfaces From Scattered Surface Data Using Compactly Supported Radial Basis Functions / B. S. Morse, T. S. Yoo, P. Rheingans, D. T. Chen, K. R. Subramanian // Proceedings of the International Conference on Shape Modeling and Applications (SMI ’01). – М., 2001. – P. 92–102.
7. Cuomo, S. Surface Reconstruction from Scattered Point via RBF Interpolation on GPU / S. Cuomo, A. Galletti, G. Giunta, A. Starace // Proceedings of the 2013 Federated Conference on Computer Science and Information Systems. – М., 2013. – Р. 433–440.
8. Косников, Ю. Н. Методика и технология компьютерного моделирования поверхностей свободных форм с применением радиальных базисных функций / Ю. Н. Косников // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс: Перио-дическое научное издание. Сер. Технические науки. Информационные техноло-гии. – 2014. – № 03 (19). – С. 176–183.
|
