2010年4月25日星期日

Laplacian Mesh Processing

Laplacian Mesh Processing Olga Sorkine, EuroGraphics '05, State of The Art Report
用Laplacian operator 来 differential surface representation of a mesh:
vertex position vi=(xi, yi, zi) is Cartesian coordinate defined Cartesian space,
we can define a differential coordinate of vi in differential space:
将所有顶点放一个n*1的向量中,将这个Laplace operator放到一个n * n的Ls matrix中,就可以表示整个mesh的Laplacian coordinate.

从两个角度来看这个Ls matrix。
角度 1. 可以called the topological (or graph) Laplacian of the mesh. 它具有的一些properties例如:
Ls matrix is singular, we can't restore the global coordinates only given a set of laplacian-coordinates. 为了解决这个问题,在Ls这个symmetric matrix中加入constraints,成为一个least-squares equations.











角度 2. from a differential geometry perspective this coordinates can be views a discretization of the continuous Laplace-Beltrami operator[dC76], if we assume that our mesh is a piecewise-linear approximation of a smooth surface. 见Fig 1.
文中还提到geometric discretizations fo the Laplacian have better approximation qualities. 这里所谓的逼近是对假设的那个smooth surface来说的。列举的两种geometric discretizations包括:

reference:
Discrete Differential-Geometry Operators for Triangulated 2-Manifolds, Mark Meyer1, Mathieu Desbrun1,2, Peter Schr¨oder1, and Alan H. Barr1,

Mean Value Coordinates, Mean value coordinates in 3D,
M. S. Floater. 里面很多跟MVC有关的paper.

MVC 在‘05被用作deformation了, Mean Value Coordinates for Closed Triangular Meshes.





其实跟Laplacian Operation相关的工作挺多了,还有Laplacian Mesh Optimization, Andrew Nealen, Olga Sorkine and Macr Alexa. 详细的请找Olgo Sorkine的主页.

2010年4月21日星期三

2010-3-9 有趣的东西-voxel sculptiing

http://www.3d-coat.com/voxel-sculpting/
读完里面的介绍之后,想法是:
1. 曲线曲面优势是精确度precision, 缺点是(如果算是缺点的话)建模的人要对整个模型有全局的掌握,例如那里是一个角哪里是一个弯哪里是一个洞,而且要对bezier/nurbs的特性这个工具很理解才能用好这个工具。
2. 三角形/四边形,我觉得最大的优势在于直观而且当前的显卡都是对三角形渲染做优化过的。例如以前NVIDIA就做过对四边形渲染做优化的。所谓直观:物体的表面都是用平面来表示,弯曲的地方用多一点小的平面就好了。但是这些polygon组成的mesh,离不开topology。建模的人要想着排线怎么才好,怎么才让四边形的valences少一点。我们呢,想着怎么减少边(simplification),怎么重新排这些边(quadrangle),还有想着怎么加一些边(subdivision)等等,貌似都是在做这个topology。那如果topology的生成只是在建模的最后一个阶段呢?
3. 这就来到了voxel了……有这么一个问题:如果你可以对用voxel组成的object(注意不是叫mesh了哦)做动画(voxel的元素不变,只有位移?),那是不是很新呢?
BTW, 今天sh下雪,漫天纷飞,弄得整个世界都像是voxel组成的,只是密度不一样。

2010-4-8 有趣的-有问题的

Mari-做阿凡达的3d painting软件

http://media.fxguide.com/fxguidetv/fxguidetv-ep078.mov

我好奇新西兰这个小小小国家这么有创意:-)


本周的问题:
1. 给你一个high-resolution的mesh, 知道它是从low-res mesh经过subd出来的,怎么反求回去呢?


2. 什么 是Principal Component Analysis呢? 在求Iso-charts (Kun Zhou2004)中用到了,而iso-charts是Direct3D UV Atlas函数的原理。


3. 一个quad-mesh上只用valence=3or4or5的顶点来表示可以吗?在看了一些模型之后,觉得好像在布线时候用这三类顶点就大致够用了。初始的感觉是:3.1 要做一个角的时候, 在例如立方体的角那里,用valence=3来分割三个平面. 3.2 要做一个凸出来部分时候, 用valence=5, 其中四个边是平面的形成基座,那个多出来的第五个边上往上拉往上申出去的, 这第五个边和它左右附近的两个边就形成了那凸出去部分. 3.3 凹进去的部分类似,第五个边是往平面内部申的。纯猜测:-)