Diplomová práca Zuzana Sadloňová 3D Modelovanie

DIPLOMOVÁ PRÁCA
ZUZANA SADLOŇOVÁ
3D MODELOVANIE
Vedúci : RNDr. Rastislav Krivoš-Belluš, PhD.

CIELE DIPLOMOVEJ PRÁCE:
1. Analyzovať formáty reprezentujúce 3D.
2. Spracovať výstup z 3D skenera/kamery a vytvoriť z neho model.
3. Interaktívne zobrazovať vytvorený model pomocou OpenGl.

1. ANALYZOVAŤ FORMÁTY REPREZENTUJÚCE 3D
Grafický formát - spôsob a metóda zaznamenania vizuálneho obrazu - grafiky, kresby,
fotografie a pod. v digitálnom tvare.
- formát na ukladanie grafických objektov,
PLY – Polygon File Format
- formát , ktorý je jednoduchý a ľahko implementovateľný a ktorý sa dá využiť
všeobecne pre veľkú škálu modelov,
- formát opisuje objekt ako súbor vrcholov, tvarov a ďalších prvkov, spolu s jeho
vlastnosťami,
- Vlastnosti: farba, súradnice textúr, súradnice povrchu, transparentnosť a atď.,
- Štruktúra typického súboru PLY:
Header (hlavička súboru, jeho popis)
Vertex List (zoznam vrcholov)
Face List (zoznam tvarov)
(lists of other elements) (zoznamy dalsich prvkov)
http://local.wasp.uwa.edu.au/~pbourke/dataformats/ply/

2. SPRACOVAŤ VÝSTUP Z 3D SKENERA/KAMERY A
VYTVORIŤ Z NEHO MODEL
3D skener - vstupné zariadenie, ktoré analyzuje v
reálnom svete objekt alebo prostredie a
zhromažďuje údaje o jeho tvare a vzhľade,
- zozbierané údaje sú potom použité
na tvorbu trojrozmerného modelu do digitálnej
podoby pre ďalšie spracovanie pomocou
počítača.
Princíp činnosti skenera - snímaná predloha je
postupne osvetlená, odrazene svetlo je
zachytené snímacím prvkom a prevedené na
digitálny signál.

KINECT XBOX 360
herná konzola so senzorom,
hry sa hrajú bez použitia
ovládača, iba pomocou
vlastného tela,
ovládanie celého i časťami
tela, mimikou, gestami,
hlasovými povelmi,
zariadenie podobné počítaču
– obsahuje DVD mechaniku,
procesor, grafickú kartu,
vlastným operačným
systémom

KINECT XBOX 360
SENZOR POHYBU – používa
senzor pohybu, ktorý rozpozná
celé telo.
SLEDOVANIE KOSTRY –
počas hry vytvorí senzor vašu
digitálnu kostru na základe
údajov o hĺbke.
ROZPOZNÁVANIE TVÁRE –
funkcia Kinect ID si vás
zapamätá na základe fyzických
údajov, ktoré sa uložia vo vašom
profile.
http://www.xbox.com/sk-
SK/Kinect/

3. INTERAKTÍVNE ZOBRAZOVAŤ VYTVORENÝ
MODEL POMOCOU OPENGL
o OpenGL (Open Graphics Library) je špecifický jazyk
pre písanie aplikácií, ktoré produkujú 2D a 3D
počítačovú grafiku.
o OpenGL ponúka rôzne možnosti zobrazenia objektov
a ich manipulácii. Základné uvádzame v nami
odskúšaných aplikáciách vytvorených v jazyku C++
v prostredí CodeBlocks.

PLNENIE CIEĽOV:
o
1. Jednoduchý rotujúci objekt
s otextúrovanými stenami.
- Bump mapping

2. Bludisko – vytvorené
pomocou načítania mapy.
-nedá sa prechádzať stenami.

3. Standford Bunny –
Scanner: Cybarware 3030 MS
Number of Scans: 10
Format suboru: PLY
Súbor obsahuje sieť trojuholníkov. Sieť je reprezentovaná ako pole
vrcholov a pole indexov. Pole vrcholov je postupnosť 3D súradníc
vrcholov. Pole indexov je postupnosť trojíc indexov do poľa vrcholov
s odkazom na tri vrcholy každého trojuholníka.
Zo súboru, ktorý obsahuje tieto dáta sme načítali súradnice vrcholov
trojuholníka a vypočítali normálové vektory jednotlivých
trojuholníkov. Použili sme vhodné osvetlenie, farbu a nastavili sme aj
otáčanie modelu zajačika.
http://graphics.stanford.edu/data/Dscanrep/

PLÁN PRÁCE DO BUDÚCNOSTI :
Naskenovať objekt a následne vytvoriť z naskenovaných
údajov 3D model a interaktívne ho zobrazovať pomocou
Open GL.
Riešiť prípadné problémy, ktoré nastanú a dolaďovať ich.
Čítanie literatúry.

LITERATÚRA:
1. D. Schneier: OpenGL(R) Library (3rd Edition), Addison-Wesley Professional,
2006, ISBN 978-0321470553
2. G. Bradski, A. Kaehler: Learning OpenCV: Computer Vision with the OpenCV
Library, O'Reilly Media, 2008, ISBN 978-0596516130
3. L. O'Gorman: Practical Algorithms for Image Analysis with CD-ROM, Cambridge
University Press, 2008, ISBN 978-0521884112
4. Y.Ma et al.: An Invitation to 3-D Vision: From Images to Geometric Models
(Interdisciplinary Applied Mathematics) (2nd Edition), Springer, 2010, ISBN 978-
144191846
5. R. Hartley: Multiple View Geometry in Computer Vision (2nd Edition), Cambridge
University Press, 2004, ISBN 978-0521540513