Brīvo formu virsmu interpolācija un to vizualizācija ar datorgrafikas standartlīdzekļiem

Abstract

Brīvo formu objektu vizualizēšanas problēma ar turpmāk sekojošo analīzi ir ļoti interesants uzdevums datorgrafikā. Šī uzdevuma risinājums ir ļoti aktuāls arī praktiskai izmantošanai (piemēram, biomedicīnā). Darba uzdevums ir 3D objekta interpolācijas un to vizualizēšanas metodes izstrāde. Uz medicīna objekta piemērā darbā tiek aprakstīta efektīva 3D objekta rekonstrukcijas metode. Šī metode pielietojas biomedicīnas inženieru uzdevumu risināšanai. Metode tiek bāzēta uz skulptūrvirsmas matemātisko modeļu izveidi. Darba rezultātā ir izstrādāta metode ar kuras palīdzību var izveidot brīvas formas virsmu izmantojot interpolācijas modeli. Modeļu izveide pamatojas uz Kunsa virsmas bāzi. Tālākai implementācijai Kunsa virsmu modelis tiek transformēts Bezjē virsmas modeli. Ar izstrādātas metodes palīdzību var vizualizēt to modeli, izmantojot datorgrafikas standartlīdzekļus. Darbā gaita objekta vizualizēšana tiek veikta ar grafiskās bibliotēkas OpenGL palīdzību. Darbā rezultātā iegūtais matemātiskais modelis var būt izmantots turpmākaii objekta analīzei. Piedāvāto metodi var izmantot dažādās sfērās (zinātnē, tehnikā, medicīnā utt.). Piedāvāta metode tiek aprobēta praktiskā pielietošanā uz medicīnas objekta piemērā. Implementācijas gaitā tiek realizēta arī vizualizēšana izmantojot staru trasēšanas metodi