Corrección de huecos en mallas triangulares empleando funciones de base radial

Resumen: La creación de modelos de objetos reales es una tarea compleja para la cual se ha visto que el uso de técnicas tradicionales de moldeamiento tiene restricciones. Para resolver algunos de estos problema, los sensores de rango basados en láser se usan con frecuencia para muestrear la superficie de un objeto desde varios puntos de vista, lo que resulta en un conjunto de imágenes de rango que son registradas e integradas en un modelo final triangulado. En la práctica, debido a las propiedades reflectivas de la superficie, las oclusiones, y limitaciones de acceso, ciertas áreas de la superficie del objeto usualmente no son muestreadas, dejando huecos que pueden crear efectos indeseables en el modelo integrado. En este trabajo, presentamos un nuevo algoritmo para el llenado de huecos a partir de modelos triangulados. El algoritmo comienza localizando la frontera de las regiones donde están los huecos. Un hueco consiste en un camino cerrado de bordes de los triángulos en la frontera que tienen al menos un borde que no es compartido con ningún otro triángulo. El borde del hueco es entonces adaptado mediante un B-Spline donde la variación promedio de la torsión del la aproximación del B.-spline es calculada. Utilizando un simple umbral de la variación promedio a lo largo del borde, se puede clasificar automáticamente, entre huecos reales o generados por intervención humana. Siguiendo este proceso de clasificación, se usa entonces una versión automatizada del interpolador de funciones de base radial para llenar el interior del hueco usando los bordes vecinos.Abstract: Modeling of real objects is a complex task for which it is seen that the use of traditional techniques of molding is restricted to solve some of these problems, the sensors of laser-based range are often used to sample the surface an object from various points of view, resulting in a set of range images that are registered and integrated into a final triangulated model. In practice, due to the reflective properties of the surface, occlusions, and access limitations, certain areas of the target surface are usually not sampled, leaving holes which create undesirable effects on the integrated model. In this paper, we present a new algorithm for filling holes in triangulated models. The algorithm starts by locating the border of the regions where the gaps. A gap consisting of a closed path of edges of the boundary triangles having at least an edge that is not shared with any other triangle. The edge of the hole is then fitted with a b-spline where the average variation of the torsion of the B-spline approximation is calculated. Using a simple threshold of the average variation along the edge, one can automatically classify between actual holes or generated by human intervention. Following this classification process, we then use an automated version of the interpolator of radial basis functions to fill the inside of the hole using neighboring edges

Reconstrucción de objetos de forma libre a partir de imágenes de rango empleando una red de parches nurbs

Resumen: La reconstrucción 3-D es el proceso mediante el cual, objetos reales, son reproducidos en la memoria de un computador, manteniendo sus características físicas (dimensiones, volumen y forma). El problema de la representación y reconstrucción de formas tridimensionales ha recibido un enorme atención en investigaciones de visión en la última década. El interés surge debido a que la teoría de forma tiene aplicaciones en una amplia variedad de campos, a saber: diseño geométrico asistido por computador, automatización de manufactura, mapeo de terrenos, conducción de vehículos, arqueología, restauración de obras de arte, vigilancia, entre otros. Pero además de cualquier aplicación práctica, el problema tiene mucho interés matemático y científico. Encontrar un método útil y general para una representación mecanizada de formas ha resultado ser un problema no trivial. Los métodos que usan especificaciones numéricas están usualmente limitados en cuanto a generalidad. Estos son altamente precisos, pero Comúnmente están restringidos a un dominio específico. La reconstrucción de superficies es un problema importante en sí mismo y con frecuencia es usado como una fase intermedia en el objetivo global de representación Y reconocimiento de objetos 3-D. La reconstrucción se puede abordar desde el punto de vista de la interpolación o desde el punto de vista de la aproximación. La interpolación exige que la superficie generada pase por todos los puntos, pero si los datos contienen algún tipo de ruido adherido durante el proceso de adquisición, registro e integración, es más adecuada una superficie aproximada Esta tesis está enfocada a la representación de superficies de objetos de forma libre mediante aproximación; para lo cual no se tiene ninguna información a priori de la superficie (como su forma u orientación); sólo las coordenadas tridimensionales de los puntos.Doctorad

Implementación de un cluster homogéneo para la resolución de problemas de alta complejidad computacional

A lo largo de la historia de la computación se han presentado diversos problemas de tipo complejo que en el pasado no podían ser resueltos ó que simplemente el costo de su solución era sólo alcanzable para algunos. Sin embargo, con la tecnología actual, estos problemas son blanco fácil para los investigadores y con pocos recursos se puede llegar a la solución esperada. Este artículo tiene como objetivo mostrar la importancia que tiene hoy en día el procesamiento paralelo y distribuido para la solución de diversos problemas que se presentan en la vida diaria tomando como enfoque principal el manejo de un cluster

An interpolating curve subdivision scheme based on discrete first derivative

This paper develops a new scheme of four points for interpolating curve subdivision based on the discrete fi rst derivative (DFDS), which reduces the apparition of undesirable oscillations that can be formed on the limit curve when the control points do not follow a uniform parameterization. We used a set of 3000 curves whose control points were randomly generated. Smooth curves were obtained after seven steps of subdivision using fi ve schemes DFDS, Four-Point (4P), New four-point (N4P), Tight four-point (T4P) and the geometrically controlled scheme (GC4P). The tortuosity property was evaluated on every smooth curve. An analysis for the frequency distributions of this property using the Kruskal-Wallis test reveals that DFDS scheme has the lowest values in a close range

Una comparación del desempeño para acceder programáticamente recursos del sistema en linux

Este artículo presenta un análisis comparativo de tres aproximaciones que se pueden emplear para acceder a recursos del sistema bajo el sistema operativo Linux. Luego de una revisión de las principales características de cada aproximación, se realiza un experimento donde el comportamiento de estos es evaluado. Finalmente, los resultados son comparados y analizados

Examples in the classroom: pattern classification using the r language

In many courses with a strong mathematical background, students often experience difficulties when concepts are put into practice to solve problems. In our teaching experience, the R language for statistical computing is a powerful tool for exemplifying algorithms, solving numerical problems, and illustrating concepts by using complex graphics. This paper presents some non-trivial examples of the application of the R language from our instruction of the pattern classification course in our school of engineering

Metodología de desarrollo de software para plataformas educativas robóticas usando ROS-XP

This article presents a methodology based on the agile XP process for the development of robot-oriented software in educational platforms using the ROS middleware. The final result was a set of evidences such as user stories, UML-based diagrams and lines of code in the Python language that demonstrate good code quality practices in software development with the use of the object-oriented paradigm. A modified agile methodology is obtained with an evolutionary and incremental design but with a rigorous documentation useful for educational and research projects.Este artículo presenta una metodología basada en el proceso ágil de XP para el desarrollo de software orientado a robots en plataformas educativas usando middleware ROS. El resultado final fue un conjunto de evidencias tales como historias de usuarios, diagramas basados en UML y líneas de código en el lenguaje Python que demuestran buenas prácticas de calidad de código en el desarrollo de software con el uso del paradigma orientado a objetos. Se obtiene una metodología ágil modificada con un diseño evolutivo e incremental, pero con una documentación rigurosa útil para proyectos educativos y de investigación.Este artículo presenta una metodología basada en el proceso ágil de XP para el desarrollo de software orientado a robots en plataformas educativas usando middleware ROS. El resultado final fue un conjunto de evidencias tales como historias de usuarios, diagramas basados en UML y líneas de código en el lenguaje Python que demuestran buenas prácticas de calidad de código en el desarrollo de software con el uso del paradigma orientado a objetos. Se obtiene una metodología ágil modificada con un diseño evolutivo e incremental pero con una documentación rigurosa útil para proyectos educativos y de investigación.This article presents a methodology based on the agile XP process for the development of robot-oriented software in educational platforms using the ROS middleware. The final result was a set of evidences such as user stories, UML-based diagrams and lines of code in the Python language that demonstrate good code quality practices in software development with the use of the object-oriented paradigm. A modified agile methodology is obtained with an evolutionary and incremental design but with a rigorous documentation useful for educational and research projects