Visibility based methods and assessment for detail-recovery

In this paper we propose a new method for the creation of normal maps for recovering the detail on simpli\ufb01ed meshes and a set of objective techniques to metrically evaluate the quality of different recovering techniques. The proposed techniques, that automatically produces a normal-map texture for a simple 3D model that \u201cimitates\u201d the high frequency detail originally present in a second, much higher resolution one, is based on the computation of per-texel visibility and self-occlusion information. This information is used to de\ufb01ne a point-to-point correspondence between simpli\ufb01ed and hi-res meshes. Moreover, we introduce a number of criteria for measuring the quality (visual or otherwise) of a given mapping method, and provide ef\ufb01cient algorithms to implement them. Lastly, we apply them to rate different mapping methods, including the widely used ones and the new one proposed here

Information theory tools for viewpoint selection, mesh saliency and geometry simplification

In this chapter we review the use of an information channel as a unified framework for viewpoint selection, mesh saliency and geometry simplification. Taking the viewpoint distribution as input and object mesh polygons as output vectors, the channel is given by the projected areas of the polygons over the different viewpoints. From this channel, viewpoint entropy and viewpoint mutual information can be defined in a natural way. Reversing this channel, polygonal mutual information is obtained, which is interpreted as an ambient occlusion-like quantity, and from the variation of this polygonal mutual information mesh saliency is defined. Viewpoint entropy, viewpoint Kullback-Leibler distance, and viewpoint mutual information are then applied to mesh simplification, and shown to compare well with a classical geometrical simplification method

Simplificación poligonal guiada por máscaras visuales

La visualización interactiva en ambientes exteriores requiere de la simplificación poligonal de los modelos involucrados; proceso que introduce artefactos geométricos que degradan la calidad visual resultante. Maximizar la tasa de simplificación mientras se minimiza la degradación visual no resulta una tarea trivial. La idea es encontrar un balance entre la calidad visual y la conservación de la topología, notando una característica principal: una región escasamente iluminada reduce en apariencia la distorsión geométrica que una muy iluminada. En este contexto, el algoritmo propuesto para la simplificación de los objetos en el escenario exterior ha sido guiado primariamente por una métrica geométrica (curvatura local), y luego combinado con un criterio basado en la percepción visual que evalúa la influencia de la iluminación en cada elemento. La calidad y la robustez del indicador propuesto resultan de la medición del volumen encerrado entre las aproximaciones generadas y los modelos reales. La solución propuesta está concebida inicialmente para entornos donde el cambio de iluminación, y consecuente recálculo de la malla, es poco frecuente; permitiendo obtener mallas con una cantidad manejable de elementos y con un proceso de renderizado eficiente.VII Workshop Computación Gráfica, Imágenes y Visualización (WCGIV)Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Simplificación poligonal guiada por máscaras visuales

La visualización interactiva en ambientes exteriores requiere de la simplificación poligonal de los modelos involucrados; proceso que introduce artefactos geométricos que degradan la calidad visual resultante. Maximizar la tasa de simplificación mientras se minimiza la degradación visual no resulta una tarea trivial. La idea es encontrar un balance entre la calidad visual y la conservación de la topología, notando una característica principal: una región escasamente iluminada reduce en apariencia la distorsión geométrica que una muy iluminada. En este contexto, el algoritmo propuesto para la simplificación de los objetos en el escenario exterior ha sido guiado primariamente por una métrica geométrica (curvatura local), y luego combinado con un criterio basado en la percepción visual que evalúa la influencia de la iluminación en cada elemento. La calidad y la robustez del indicador propuesto resultan de la medición del volumen encerrado entre las aproximaciones generadas y los modelos reales. La solución propuesta está concebida inicialmente para entornos donde el cambio de iluminación, y consecuente recálculo de la malla, es poco frecuente; permitiendo obtener mallas con una cantidad manejable de elementos y con un proceso de renderizado eficiente.VII Workshop Computación Gráfica, Imágenes y Visualización (WCGIV)Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Simplificación poligonal guiada por máscaras visuales

La visualización interactiva en ambientes exteriores requiere de la simplificación poligonal de los modelos involucrados; proceso que introduce artefactos geométricos que degradan la calidad visual resultante. Maximizar la tasa de simplificación mientras se minimiza la degradación visual no resulta una tarea trivial. La idea es encontrar un balance entre la calidad visual y la conservación de la topología, notando una característica principal: una región escasamente iluminada reduce en apariencia la distorsión geométrica que una muy iluminada. En este contexto, el algoritmo propuesto para la simplificación de los objetos en el escenario exterior ha sido guiado primariamente por una métrica geométrica (curvatura local), y luego combinado con un criterio basado en la percepción visual que evalúa la influencia de la iluminación en cada elemento. La calidad y la robustez del indicador propuesto resultan de la medición del volumen encerrado entre las aproximaciones generadas y los modelos reales. La solución propuesta está concebida inicialmente para entornos donde el cambio de iluminación, y consecuente recálculo de la malla, es poco frecuente; permitiendo obtener mallas con una cantidad manejable de elementos y con un proceso de renderizado eficiente.VII Workshop Computación Gráfica, Imágenes y Visualización (WCGIV

3D Mesh Simplification. A survey of algorithms and CAD model simplification tests

Simplification of highly detailed CAD models is an important step when CAD models are visualized or by other means utilized in augmented reality applications. Without simplification, CAD models may cause severe processing and storage is- sues especially in mobile devices. In addition, simplified models may have other advantages like better visual clarity or improved reliability when used for visual pose tracking. The geometry of CAD models is invariably presented in form of a 3D mesh. In this paper, we survey mesh simplification algorithms in general and focus especially to algorithms that can be used to simplify CAD models. We test some commonly known algorithms with real world CAD data and characterize some new CAD related simplification algorithms that have not been surveyed in previous mesh simplification reviews.Siirretty Doriast

A variational approach for viewpoint-based visibility maximization

We present a variational method for unfolding of the cortex based on a user-chosen point of view as an alternative to more traditional global flattening methods, which incur more distortion around the region of interest. Our approach involves three novel contributions. The first is an energy function and its corresponding gradient flow to measure the average visibility of a region of interest of a surface from a given viewpoint. The second is an additional energy function and flow designed to preserve the 3D topology of the evolving surface. This latter contribution receives significant focus in this thesis as it is crucial to obtain the desired unfolding effect derived from the first energy functional and flow. Without it, the resulting topology changes render the unconstrained evolution uninteresting for the purpose of cortical visualization, exploration, and inspection. The third is a method that dramatically improves the computational speed of the 3D topology-preservation approach by creating a tree structure of the triangulated surface and using a recursion technique.Ph.D.Committee Chair: Allen R. Tannenbaum; Committee Member: Anthony J. Yezzi; Committee Member: Gregory Turk; Committee Member: Joel R. Jackson; Committee Member: Patricio A. Vel