Implicit felületek 3D nyomtatása

Konzulens:
Sipos Ágoston
Tárgy:
Önálló laboratórium - Szoftverfejlesztés és rendszertervezés specializáció, BSc Info.
Önálló laboratórium 1 - Vizuális informatika főspecializáció, MSc Info.
Önálló laboratórium 2 - Vizuális informatika főspecializáció, MSc Info.
Hallgatói létszám:
1
Folytatás:
Szakdolgozat / Diplomaterv
PhD
TDK dolgozat
Leírás:
Azokat a felületeket nevezzük implicitnek, amelyeket egy, a tér pontjain értelmezett valós értékű függvény nullhelye határoz meg. Az x2+y2+z2 - 1 kifejezés például egy origó középpontú, egység sugarú gömböt reprezentál. Ez a típusú felületreprezentáció számos hasznos tulajdonsággal rendelkezik, és - a grafikai hardverek fejlődésének következtében - a jövőben várhatóan kiemelt szerepet kap a geometriai modellezésben.

Az implicit felületek jellegüknél fogva jól illeszkednek a 3D nyomtatáshoz is: a tér pozitív része jelenti azt ahová kerül anyag, a negatív része pedig ahová nem. Ez bármilyen nemdegenerált implicit felület esetén értelmes és jóldefiniált. Ez nagy előnyt jelenthet a mesh jellegű inputokkal szemben, ahol gyakran azok előzetes javítására van szükség, illetve egy mesh reprezentálhat 3D nyomtatás szempontjából értelmetlen felületet is (lásd pl Klein-kancsó). Továbbá, mivel a nyomtatás során a "szeleteket" újra kell mintavételezni, kvantálási hiba is felmerül, hiszen sok mesht előzőleg valamilyen folytonos CAD-modellből tesszellálunk. Egy implicit felület esetén azonban elvben elég lenne egyszer mintavételezni.

Feladat:
  1. Elemezze a problémát, hasonlítson össze folytonos felület, illetve mesh input alapján történő szeletelésből származó mintavételezési hibákat.
  2. Készítsen olyan szoftveres eszközt, melynek segítségével tényleges 3D nyomtatón* is elvégezhető és elemezhető implicit felületek kinyomtatása
* Többféle típus is szóba jöhet, előzetes megbeszélés alapján kiválasztott

Követelmények: alapismeretek a számítógépes grafikában, érdeklődés a 3D számítógépes geometria iránt, és programfejlesztési készség.