Un método efectivo para rebanar mallas triangulares utilizando una curva de forma libre
Autores: Lee, Seung-Yong; Kweon, Seong-Hyeon; Yoon, Seung-Hyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un método efectivo para rebanar mallas triangulares utilizando una curva de forma libre
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Corte
Malla triangular
Curva de forma libre
Puntos de intersección
Submallas
Superficie reglada
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Cortar mallas poligonales en 3D es una operación fundamental en varias aplicaciones como cirugía virtual, simulación de prendas y desarrollo de juegos. Los métodos existentes principalmente cortan mallas usando una sola línea o un conjunto de segmentos de línea que aproximan una curva suave. Este artículo introduce un enfoque novedoso para cortar libremente una malla de triángulos usando una curva libre sin discretizarla en segmentos de línea. El usuario dibuja un trazo en la pantalla, definiendo la trayectoria de corte deseada. Posteriormente, se genera una curva libre que aproxima este trazo y se extiende en una superficie reglada en la dirección de visualización del usuario. Para calcular eficientemente las intersecciones entre la superficie reglada y una malla de triángulos, el problema de Intersección Línea-Superficie (ILS) se descompone en dos subproblemas: Intersección Plano-Curva (IPC) seguido por Intersección Línea-Línea (ILL). Los puntos de intersección se conectan para formar polilíneas, cortando efectivamente la malla en múltiples submallas. Para garantizar la solidez de las submallas, se generan secciones transversales recortando la superficie reglada a lo largo de las polilíneas y se fusionan con las submallas correspondientes. Nuestro método permite a los usuarios cortar mallas de triángulos a lo largo de trayectorias arbitrarias que abarcan tanto caminos rectos como curvas libres, preservando la eficiencia y precisión. La efectividad del enfoque propuesto se demuestra a través de resultados experimentales que muestran varios ejemplos de corte de mallas.
Descripción
Cortar mallas poligonales en 3D es una operación fundamental en varias aplicaciones como cirugía virtual, simulación de prendas y desarrollo de juegos. Los métodos existentes principalmente cortan mallas usando una sola línea o un conjunto de segmentos de línea que aproximan una curva suave. Este artículo introduce un enfoque novedoso para cortar libremente una malla de triángulos usando una curva libre sin discretizarla en segmentos de línea. El usuario dibuja un trazo en la pantalla, definiendo la trayectoria de corte deseada. Posteriormente, se genera una curva libre que aproxima este trazo y se extiende en una superficie reglada en la dirección de visualización del usuario. Para calcular eficientemente las intersecciones entre la superficie reglada y una malla de triángulos, el problema de Intersección Línea-Superficie (ILS) se descompone en dos subproblemas: Intersección Plano-Curva (IPC) seguido por Intersección Línea-Línea (ILL). Los puntos de intersección se conectan para formar polilíneas, cortando efectivamente la malla en múltiples submallas. Para garantizar la solidez de las submallas, se generan secciones transversales recortando la superficie reglada a lo largo de las polilíneas y se fusionan con las submallas correspondientes. Nuestro método permite a los usuarios cortar mallas de triángulos a lo largo de trayectorias arbitrarias que abarcan tanto caminos rectos como curvas libres, preservando la eficiencia y precisión. La efectividad del enfoque propuesto se demuestra a través de resultados experimentales que muestran varios ejemplos de corte de mallas.