Dynamic remeshing and applications

Triangle meshes are a flexible and generally accepted boundary representation for complex geometric shapes. In addition to their geometric qualities such as for instance smoothness, feature sensitivity ,or topological simplicity, intrinsic qualities such as the shape of the triangles, their distribution on the surface and the connectivity is essential for many algorithms working on them. In this thesis we present a flexible and efficient remeshing framework that improves these "intrinsic\u27; properties while keeping the mesh geometrically close to the original surface. We use a particle system approach and combine it with an iterative remeshing process in order to trim the mesh towards the requirements imposed by different applications. The particle system approach distributes the vertices on the mesh with respect to a user-defined scalar-field, whereas the iterative remeshing is done by means of "Dynamic Meshes\u27;, a combination of local topological operators that lead to a good natured connectivity. A dynamic skeleton ensures that our approach is able to preserve surface features, which are particularly important for the visual quality of the mesh. None of the algorithms requires a global parameterization or patch layouting in a preprocessing step, but works with simple local parameterizations instead. In the second part of this work we will show how to apply this remeshing framework in several applications scenarios. In particular we will elaborate on interactive remeshing, dynamic, interactive multiresolution modeling, semiregular remeshing and mesh simplification and we will show how the users can adapt the involved algorithms in a way that the resulting mesh meets their personal requirements

New editing techniques for video post-processing

This thesis contributes to capturing 3D cloth shape, editing cloth texture and altering object shape and motion in multi-camera and monocular video recordings. We propose a technique to capture cloth shape from a 3D scene flow by determining optical flow in several camera views. Together with a silhouette matching constraint we can track and reconstruct cloth surfaces in long video sequences. In the area of garment motion capture, we present a system to reconstruct time-coherent triangle meshes from multi-view video recordings. Texture mapping of the acquired triangle meshes is used to replace the recorded texture with new cloth patterns. We extend this work to the more challenging single camera view case. Extracting texture deformation and shading effects simultaneously enables us to achieve texture replacement effects for garments in monocular video recordings. Finally, we propose a system for the keyframe editing of video objects. A color-based segmentation algorithm together with automatic video inpainting for filling in missing background texture allows us to edit the shape and motion of 2D video objects. We present examples for altering object trajectories, applying non-rigid deformation and simulating camera motion.In dieser Dissertation stellen wir Beiträge zur 3D-Rekonstruktion von Stoffoberfächen, zum Editieren von Stofftexturen und zum Editieren von Form und Bewegung von Videoobjekten in Multikamera- und Einkamera-Aufnahmen vor. Wir beschreiben eine Methode für die 3D-Rekonstruktion von Stoffoberflächen, die auf der Bestimmung des optischen Fluß in mehreren Kameraansichten basiert. In Kombination mit einem Abgleich der Objektsilhouetten im Video und in der Rekonstruktion erhalten wir Rekonstruktionsergebnisse für längere Videosequenzen. Für die Rekonstruktion von Kleidungsstücken beschreiben wir ein System, das zeitlich kohärente Dreiecksnetze aus Multikamera-Aufnahmen rekonstruiert. Mittels Texturemapping der erhaltenen Dreiecksnetze wird die Stofftextur in der Aufnahme mit neuen Texturen ersetzt. Wir setzen diese Arbeit fort, indem wir den anspruchsvolleren Fall mit nur einer einzelnen Videokamera betrachten. Um realistische Resultate beim Ersetzen der Textur zu erzielen, werden sowohl Texturdeformationen durch zugrundeliegende Deformation der Oberfläche als auch Beleuchtungseffekte berücksichtigt. Im letzten Teil der Dissertation stellen wir ein System zum Editieren von Videoobjekten mittels Keyframes vor. Dies wird durch eine Kombination eines farbbasierten Segmentierungsalgorithmus mit automatischem Auffüllen des Hintergrunds erreicht, wodurch Form und Bewegung von 2D-Videoobjekten editiert werden können. Wir zeigen Beispiele für editierte Objekttrajektorien, beliebige Deformationen und simulierte Kamerabewegung

einem Verfahren zur Erlangung eines akademischen Grades vorgelegt.

anderer als der angegebenen Hilfsmittel angefertigt habe. Die aus anderen Quelle

zur Erlangung des Grades

der Universität des Saarlandes vo