Selection of detail levels at continuous surface simplification of polygonal objects

Authors

  • S.S. Sadykov Vladimir State University
  • A.A. Zakharov Vladimir State University

Keywords:

уровень детальности, полигональные объекты, компьютерная графика, триангуляция

Abstract

A method for selection of detail levels is proposed. The method relates the geometric complexity of a polygonal object to the distance from the object to a spectator. A brief survey of currently available algorithms intended for decreasing the geometric complexity is given. A new algorithm for simplification of a polygonal model with the use of sequential deletion of object’s vertices is considered. A ratio that relates the number of deleted vertices to the distance between an object and a spectator is obtained. The detail level can uniquely be determined on the basis of this ratio.

Author Biographies

S.S. Sadykov

A.A. Zakharov

References

  1. Гусев А.В., Ивашин С.Л., Талныкин Э.А. Математические модели сцен в синтезирующих системах визуализации реального времени // Автометрия. 1985. № 4. 3-9.
  2. Захаров А.А., Масанов А.Н. Некоторые задачи представления местности для тренажеров наземного транспорта. Деп. в ВИНИТИ РАН 28.03.2002. № 561-B2002.
  3. Захаров А.А. Брагин П.А. Разработка методов изменения геометрической сложности графических объектов для систем генерации визуальной обстановки // Методы и устройства передачи и обработки информации. Вып. 2. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. 88-92.
  4. Захаров А.А., Масанов А.Н. Синтез изображений протяженных участков местности // Методы и устройства передачи и обработки информации. Вып. 2. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. 98-102.
  5. Захаров А.А. Имитация кратности приборов наблюдения для задач тренажеров транспортной техники // Системы управления и информационные технологии. Воронеж: Центрально-Черноземное книжное издательство, 2002. 145-149.
  6. Мартинес Ф. Синтез изображений. Принципы, аппаратное и программное обеспечение. М.: Радио и связь, 1990.
  7. Палташев Т.Т., Климина С.И., Лях А.С. Технология визуализации в компьютерном синтезе реалистичных изображений // Зарубежная радиоэлектроника. 1984. № 8. 64-79.
  8. Препарата Ф., Шеймос М. Вычислительная геометрия. М.: Мир, 1989.
  9. Роджерс Д.Ф. Алгоритмические основы машинной графики. М.: Мир, 1989.
  10. Скворцов А.В. Алгоритмы построения триангуляции с ограничениями // Вычислительные методы и программирование. 2002. 3, № 1. 86-96 (http://num-meth.srcc.msu.su).
  11. Эйнджел Э. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGl. М.: Издательский дом «Вильямс», 2001.
  12. Akenine-Miller T., Haines E. Real-time rendering. Natick: A.K. Peters Ltd., 2002.
  13. Cohen J., Varshney A., Manocha D., Turk G., Weber H., Agarwal P., Brooks F., Wright W. Simplification envelopes // Proc. of SIGGRAPH-96. New York: ACM SIGGRAPH, 1996. 119-128.
  14. Coorg S., Teller S. Real-time occlusion culling for models with large occluders // Proc. 1997 Symposium on Interactive 3D-Graphics. New York: ACM SIGGRAPH, 1997. 83-90.
  15. Garland M., Heckbert P.S. Surface simplification using quadric error metrics // Proc. of SIGGRAPH-97. New York: ACM SIGGRAPH, 1997. 209-216.
  16. Gigus Z., Canny J., Seidel R. Efficiently computing and representing aspect graphs of polyedral objects // IEEE Transactions On Pattern Analysis and Machine Intelligence. 1991. 13, N 6. 542-551.
  17. Gueziec A. Surface simplification inside a tolerance volume // Second Annual International Symposium on Medical Robotics and Computer Aided Surgery. Yorktown: Yorktown Heights, 1995. 132-139.
  18. Hoppe H., Derose T., Duchamp T., Mcdonald J., Stuetzle W. Mesh optimization // Proc. of SIGGRAPH-93. New York: ACM SIGGRAPH, 1993. 19-26.
  19. Hoppe H. Progressive meshes // Proc. of SIGGRAPH-96. New York: ACM SIGGRAPH, 1996. 99-108.
  20. King Y. Never letém see your pop-issues in geometric level of detail selection // Game Programming Gems. New York: Academic Press, 2000. 432-438.
  21. Luebke D.P. A developer’s survey of polygonal simplification algorithms // IEEE Computer Graphics and Applications. 2001. 21, N 3. 24-35.
  22. Melax S. A simple, fast, and effective polygon reduction algorithm // Game Developer. 1998. 5, N 11. 44-49.
  23. Rohlf J., Helman J. IRIS performer: a high performance multiprocessing toolkit for real-time 3D Graphics // Proc. of SIGGRAPH-94. New York: ACM SIGGRAPH, 1994. 381-394.
  24. Ronfard R., Rossignac J. Full-range approximation of triangulated polyhedra // Computer Graphics Forum (Proc. of Eurographics-96). 1996. 15, N 3. 67-76.
  25. Rossignac J., Borrel P. Multi-resolution 3D approximations for rendering complex scenes // Modeling in Computer Graphics. Berlin: Springer-Verlag, 1993. 455-465.
  26. Schmalstieg D., Tobler R.F. Fast projected area: computation for three-dimensional bounding boxes // Journal of Graphics Tools. 1999. 4, N 2. 37-43.
  27. Schroeder W.J., Zarge J.A., Lorensen W.E. Decimation of triangle meshes // Computer Graphics Forum (Proc. of SIGGRAPH-92). 1992. 26, N 2. 65-70.
  28. Turk G. Re-tiling polygonal surfaces //Computer Graphics Forum (Proc. of SIGGRAPH-92). 1992. 26, N 2. 55-64.
  29. Znou Kun, Pan Zhi-Geng, Shi Jiao-Ying. Smooth transition between levels of detail of models // Aided Design and Computer Graphics. 2000. N 6. 463-467.

Published

17-02-2003

How to Cite

Садыков C.С., Захаров А.А. Selection of Detail Levels at Continuous Surface Simplification of Polygonal Objects // Numerical Methods and Programming (Vychislitel’nye Metody i Programmirovanie). 2003. 4. 82-93

Issue

Section

Section 1. Numerical methods and applications