Symmetry and Orbit Detection via Lie-Algebra Voting

In this paper, we formulate an automatic approach to the detection of partial, local, and global symmetries and orbits in arbitrary 3D datasets. We improve upon existing voting-based symmetry detection techniques by leveraging the Lie group structure of geometric transformations. In particular, we introduce a logarithmic mapping that ensures that orbits are mapped to linear subspaces, hence unifying and extending many existing mappings in a single Lie-algebra voting formulation. Compared to previous work, our resulting method offers significantly improved robustness as it guarantees that our symmetry detection of an input model is frame, scale, and reflection invariant. As a consequence, we demonstrate that our approach efficiently and reliably discovers symmetries and orbits of geometric datasets without requiring heavy parameter tuning

Symmetry and Orbit Detection via Lie-Algebra Voting

International audienceIn this paper, we formulate an automatic approach to the detection of partial, local, and global symmetries and orbits in arbitrary 3D datasets. We improve upon existing voting-based symmetry detection techniques by leveraging the Lie group structure of geometric transformations. In particular, we introduce a logarithmic mapping that ensures that orbits are mapped to linear subspaces, hence unifying and extending many existing mappings in a single Lie-algebra voting formulation. Compared to previous work, our resulting method offers significantly improved robustness as it guarantees that our symmetry detection of an input model is frame, scale, and reflection invariant. As a consequence, we demonstrate that our approach efficiently and reliably discovers symmetries and orbits of geometric datasets without requiring heavy parameter tuning

Desarrollo de herramienta de visualización para la reparación de piezas arqueológicas basado en su simetría

La simetría es la correspondencia exacta en la disposición regular de las partes o puntos de un cuerpo con relación a un centro, un eje o un plano. Esta característica está presente en la naturaleza y en objetos fabricados por el hombre. Asimismo, en el caso de objetos simétricos realizados por el hombre, existen vasijas de la cultura inca conocidos como keros que representan una simetría rotacional. Sin embargo, muchos de estos cerámicos no se encuentran en óptimas condiciones, debido a que fueron deteriorados por la tierra y por las piedras. Además, muchos de estos estuvieron enterrados o fueron parcialmente dañados en guerras. En años recientes, el estudio de la simetría ha captado la atención de las comunidades de computación gráfica. La simetría puede facilitar el entendimiento computacional de algunas representaciones de manera visual, por lo tanto esta característica ubicua puede brindar una gran ayuda en la reconstrucción de objetos. Uno de los problemas está relacionado con la verificación y detección de la simetría en un objeto. Algunos métodos encontrados en la literatura, tales como Momentos generalizados y Curvas del eje de simetría, para poder realizar la verificación de la simetría en un objeto necesita que este posea una estructura completa, dejando de esta manera inaplicable estos métodos para la reconstrucción de restos arqueológicos. Otro problema encontrado es el recurso computacional que se necesita para realizar los cálculos, debido a que se componen de pasos muy complejos computacionalmente. Además, al ser algoritmos complejos, estos pueden poseer un tiempo de ejecución mayor a 15 minutos, siendo esto un factor negativo debido a que se espera que la reconstrucción de los objetos arqueológicos sea interactiva y rápida.Desde el punto de vista de los arqueólogos, el proceso de reconstrucción de objetos arqueológicos de manera manual puede tomar varios días. Sumado a esto, en la mayoría de los casos, la reconstrucción no es precisa, porque se realizan muchas maquetas hasta obtener un modelo final con la posible reconstrucción del objeto. Existen distintos métodos como alternativa para el tratamiento de reconstrucción de objetos, claro que la precisión dependerá de qué tan completo se pueda tener a estos. En el presente proyecto de fin de carrera se pretende plantear una interfaz gráfica en la cual el usuario pueda interactuar con el método extraído de aproximación de detección de simetrías en Mallas 3D (Sipiran, Gregor, & Schreck, 2014). Como objetivo se busca reducir el campo de análisis del método anteriormente mencionado, por lo cual se plantea el uso de una interfaz gráfica para la interacción entre el usuario con el uso de una herramienta OpenGL, para de esta manera reducir el tiempo de respuesta que presenta este método. Esta reducción se realizó con la interacción que brindó el usuario usando la interfaz gráfica, donde el usuario podrá brindar información indicando dónde es posible que se encuentren los ejes de simetría o planos de simetría que servirán como entrada para el método a utilizar para la reconstrucción de los objetos arqueológicos.Tesi