Přejít k obsahu


Surface point location by walking algorithm for haptic visualization of triangulated 3D models

Citace:
SOUKAL, R., PURCHART, V., KOLINGEROVÁ, I. Surface point location by walking algorithm for haptic visualization of triangulated 3D models. ADVANCES IN ENGINEERING SOFTWARE, 2014, roč. 75, č. 1, s. 58-67. ISSN: 0965-9978
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Surface point location by walking algorithm for haptic visualization of triangulated 3D models
Rok vydání: 2014
Autoři: Ing. Roman Soukal , Ing. Václav Purchart , Prof. Dr. Ing. Ivana Kolingerová
Abstrakt CZ: Haptická zařízení jsou stále populárnější díky jejich větší dostupnosti. Tato speciální vstupně/výstupní zařízení poskytují na rozdíl od myši nebo klávesnice nativní 3D manipulaci a dále pak mnohem přesnější ovládání a silovou zpětnou vazbu. S přesnějším popisem modelu dosahuje haptika realističtější silové zpětné vazby, proto jsou často využívány pro autentickou interpretaci 3D modelů triangulované povrchové modely. Častým problémem v haptické vizualizaci využívající triangulovaný povrchový model je nalezení trojúhelníku v kolizní trajektorii s haptickým kurzorem. Jelikož je vykreslovací frekvence haptické vizualizace poměrně vysoká (cca 1kHz), problém se stává značně netriviálním pro komplexní trojúhelníkové modely a obzvláště pro modely měnící v čase svou topologii. Článek popisuje rychlý a inovativní algoritmus algoritmus pro nalezení trojúhelníku blízkého haptickému kurzoru ležícímu v trajektorii pohybového vektoru toho kurzoru. Algoritmus má zanedbatelné dodatečné paměťové nároky, protože nevyžaduje dodatečné vyhledávací struktury a využívá jen informace běžně dostupné v trojúhelníkových sítích. Díky tomu dokáže algoritmus pracovat i s trojúhelníkovými sítěmi měnícími se v čase. Výsledky ukazují, že prezentovaný algoritmus je dostatečně rychlý pro použití v haptické vizualizaci komplexních modelů se stovkami tisíc trojúhelníků.
Abstrakt EN: Haptic devices are nowadays gaining popularity because of their increasing availability. These special input/output devices provide, unlike mouse or keyboard, a native 3D manipulation, especially a more precise control and a force interaction. With more accurate description of the model, haptics can achieve more realistic force feedback. Therefore, triangulated surface models are often used for an authentic interpretation of 3D models. A common task in haptic visualization using triangulated surface models is to find a triangle which is in the collision trajectory of the haptic probe. Since the render rate of the haptic visualization is relatively high (usually about 1 kHz), the task becomes highly non-trivial for complex mesh models, especially for the meshes which are changing over time. The paper presents a fast and novel location algorithm able to find the triangle which is close to the haptic probe and in the direction of the probe motion vector. The algorithm has negligible additional memory requirements, since it does not need additional searching data structures and uses only the information usually available for triangulated models. Therefore, the algorithm could handle even triangular meshes changing over time. Results show that the proposed algorithm is fast enough to be used in haptic visualization of complex-shaped models with hundreds of thousands of triangles.
Klíčová slova

Zpět

Patička