한국정보과학회논문지:시스템및이론 (Journal of KIISE:Computer Systems and Theory)

한국정보과학회 (Korean Institute of Information Scientists and Engineers)
권호 표지

이중분기 확장을 통한 등치선 삼각화의 다중분기 알고리즘

A Multiple Branching Algorithm of Contour Triangulation by Cascading Double Branching Method

  • 최영규 (한국기술교육대학교 정보기술공학부)
  • 발행 : 2000.02.15
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초록

등치선(wire-frame contour)으로 표현된 물체의 볼륨정보에서부터 3차원 표면을 재구성하는 방법을 제안한다. 등치선 삼각화법(contour triangulation)이라고도 하는 이 방법에서 가장 문제가 되는 것이 인접 단층사이에서 표면이 분기하는 경우에 발생하는데, 이것은 하나의 등치선이 인접한 층의 두 개이상의 등치선과 연결되는 형태로 나타나며, 표면 생성시의 많은 모호성을 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 분기문제를 가장 일반적으로 발생하는 이중분기문제와 그 이상의 다중분기문제로 구분하고, 먼저 이중 분기 알고리즘을 제안하였으며, 다중분기문제를 다수의 이중분기문제로 단순화하는 다중분기 알고리즘을 제안하였다. 제안된 이중분기 알고리즘은 모 등치선을 분할하는 방법을 이용하였는데, 먼저 해협다각형을 정의하고 이를 삼각분할하여 분할선을 구하는 것에 바탕을 두고 있다. 이 방법은 이중분기가 매우 복잡하게 나타나는 경우에도 잘 적용이 되며, 분할선의 레벨을 조절함으로써 매우 사실적인 표면을 만들어 낼 수 있다는 장점이 있다. 또한 다중분기문제를 단층 간격의 문제로 규정하고, 인접한 두 층 사이에 가상의 등치선을 추가하여 가지 등치선을 연속적으로 병합하는 방법으로 해결하였다. 제안된 방법은 등치선 삼각화의 가장 큰 문제인 분기문제를 해결하기 위한 매우 구조적인 접근방법으로, 다양한 실제 등치선 데이타에 적용한 결과 좋은 성능을 나타냈다.

This paper addresses a new triangulation method for constructing surface model from a set of wire-frame contours. The most important problem of contour triangulation is the branching problem, and we provide a new solution for the double branching problem, which occurs frequently in real data. The multiple branching problem is treated as a set of double branchings and an algorithm based on contour merging is developed. Our double branching algorithm is based on partitioning of root contour by Toussiant's polygon triangulation algorithml[14]. Our double branching algorithm produces quite natural surface model even if the branch contours are very complicate in shape. We treat the multiple branching problem as a problem of coarse section sampling in z-direction, and provide a new multiple branching algorithm which iteratively merge a pair of branch contours using imaginary interpolating contours. Our method is a natural and systematic solution for the general branching problem of contour triangulation. The result shows that our method works well even though there are many complicated branches in the object.

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