11_complex_3d

Similar documents
Move Component Object selection Component selection UV Maya Hotkeys editor Maya USING MAYA POLYGONAL MODELING 55

,,.,..., NURBS. : 2, B PDE. 3, PDE B., PDE. 2, Laplace-Beltrami Giaquinta-Hildebrandt. B PDE [1]). S = {x(u 1, u 2 ) R 3 : (u 1, u 2 ) D R 2 } g αβ =

Microsoft Word - 3D手册2.doc

国家重点实验室建设与运行管理办法

Microsoft Word doc

第16卷 第2期 邯郸学院学报 年6月

Microsoft PowerPoint - CH 04 Techniques of Circuit Analysis

中文模板

untitled

Microsoft Word - 专论综述1.doc

幻灯片 1

地質調査研究報告/Bulletin of the Geological Survey of Japan

Microsoft Word - 生活禮儀柯友惠981

untitled

目 录 第 一 章 电 力 行 业 内 部 控 制 操 作 指 南 概 述... 1 第 二 章 内 部 控 制 规 范 体 系 建 设 与 运 行 第 三 章 内 部 环 境 建 设 第 一 节 组 织 架 构 第 二 节 发 展 战 略 第 三 节

ENGG1410-F Tutorial 6

穨control.PDF

Oracle 4

2 g g g g g g g

绘制OpenCascade中的曲线

4. 每 组 学 生 将 写 有 习 语 和 含 义 的 两 组 卡 片 分 别 洗 牌, 将 顺 序 打 乱, 然 后 将 两 组 卡 片 反 面 朝 上 置 于 课 桌 上 5. 学 生 依 次 从 两 组 卡 片 中 各 抽 取 一 张, 展 示 给 小 组 成 员, 并 大 声 朗 读 卡

A VALIDATION STUDY OF THE ACHIEVEMENT TEST OF TEACHING CHINESE AS THE SECOND LANGUAGE by Chen Wei A Thesis Submitted to the Graduate School and Colleg

晶体结构立体模型建构软件-Diamond的使用

untitled

編輯要旨 一 教育部為了協助本國失學民眾 新住民及 其他國外朋友 有系統的學習華語文的 聽 說 讀 寫 算等識字能力及跨文化 適應 以培養具有基本公民素養的終身學 習者 特別委託新北市政府教育局新住民 文教輔導科團隊編輯本教材 二 依據上述目的 本教材共有六冊 並分為 六級 分級及單元名稱詳如下表

, ,

4 47 / / / / / / / / / / / / / / 30 T. S

Microsoft Word - Final Exam Review Packet.docx

藍牙網路在資訊家電的應用

1

广 州 蓝 皮 书 社 会 保 障 关 键 词 : 广 州 社 会 保 障 社 会 保 险 社 会 救 助 社 会 福 利 社 会 保 障 体 系 由 社 会 救 助 社 会 保 险 社 会 福 利 住 房 保 障 四 大 系 统 以 及 慈 善 事 业 和 其 他 补 充 保 险 构 成 在 主

untitled

A dissertation for Master s degree Metro Indoor Coverage Systems Analysis And Design Author s Name: Sheng Hailiang speciality: Supervisor:Prof.Li Hui,

27 10 Vol. 27 No , : Oct., 2015 [4,6-7] [3,5,8-10] [1] [11-13] [7] [14] [15-16] 1 [17] [18] Loading v

HCD0174_2008

Thesis for the Master degree in Engineering Research on Negative Pressure Wave Simulation and Signal Processing of Fluid-Conveying Pipeline Leak Candi

Microsoft PowerPoint - ch6 [相容模式]

untitled

唐彪《讀書作文譜》述略

1.3

Untitled-3

Microsoft PowerPoint 台南一中-99高中宣導簡報

<4D F736F F D205F FB942A5CEA668B443C5E9BB73A740B5D8A4E5B8C9A552B1D0A7F75FA6BFB1A4ACFC2E646F63>


Improved Preimage Attacks on AES-like Hash Functions: Applications to Whirlpool and Grøstl

<4D F736F F D203338B4C12D42A448A4E5C3C0B34EC3FE2DAB65ABE1>

USING MAYA ANIMATION Keyset set Maya sets partitions MEL MEL copykey cutkey pastekey scalekey snapkey keytangent bakeresults MEL Command Reference Edi

Microsoft Word - 論文封面 修.doc

Stochastic Processes (XI) Hanjun Zhang School of Mathematics and Computational Science, Xiangtan University 508 YiFu Lou talk 06/

有 不 同 想 法 馬 上 記 錄 下 來, 作 為 寫 作 和 較 特 殊 題 型 的 答 題 材 料 把 握 這 四 到, 再 加 上 考 試 用 書 的 重 點 整 理, 搭 配 服 用, 讓 課 文 與 你 不 再 有 距 離 2. 考 試 成 績 好 差, 心 情 也 好 差, 可 不 可

Fun Time (1) What happens in memory? 1 i n t i ; 2 s h o r t j ; 3 double k ; 4 char c = a ; 5 i = 3; j = 2; 6 k = i j ; H.-T. Lin (NTU CSIE) Referenc

Microsoft PowerPoint - STU_EC_Ch08.ppt

余德浩诗词

國立中山大學學位論文典藏.PDF

Text 文字输入功能 , 使用者可自行定义文字 高度, 旋转角度 , 行距 , 字间距离 和 倾斜角度。

untitled

IP TCP/IP PC OS µclinux MPEG4 Blackfin DSP MPEG4 IP UDP Winsock I/O DirectShow Filter DirectShow MPEG4 µclinux TCP/IP IP COM, DirectShow I

南華大學數位論文

92

目 錄 壹 青 輔 會 結 案 附 件 貳 活 動 計 劃 書 參 執 行 內 容 一 教 學 內 容 二 與 當 地 教 師 教 學 交 流 三 服 務 執 行 進 度 肆 執 行 成 效 一 教 學 課 程 二 與 當 地 教 師 教 學 交 流 三 服 務 滿 意 度 調 查 伍 服 務 檢

基于矩阵分解和矩阵变换的多义词向量研究

Microsoft Word - A _ doc

入 指 令 如 : 鍵 盤 鼠 標 多 點 觸 控 重 力 感 應 陀 螺 儀 等 4. 圖 形 用 戶 接 口 掌 握 引 擎 API 中 GUI 與 GUILayout 類 中 方 法 和 變 量 的 使 用, 能 夠 通 過 GUI Skin 為 應 用 的 界 面 定 制 不 同 風 格 主

黃素卿教授_兩個華裔女性的跨國旅程_.doc

1對外華語文詞彙教學的策略研究_第三次印).doc


通 过 厂 变 带 电, 这 种 设 计 减 少 了 机 组 自 带 厂 用 电 负 荷 能 力, 降 低 了 锅 炉 满 足 FCB 时 最 低 稳 燃 工 况, 同 时 造 成 燃 烧 调 整 量 加 大 本 电 厂 在 FCB 试 验 时, 电 泵 不 联 启, 始 终 保 持 汽 泵 运 行

中华人民共和国时期\(1952年\)

1.ai

摘要

Microsoft Word - 07.docx

Shanghai International Studies University A STUDY ON SYNERGY BUYING PRACTICE IN ABC COMPANY A Thesis Submitted to the Graduate School and MBA Center I

HC20131_2010

汉语口语考试

PowerPoint 簡報

file:///E|/软件学习资料/HyperWorks/hyperworks学习捷径总结/Hypermesh总结——几何清理篇.txt

rights and interests of doctors and patients. But it is insufficient jurisprudential basis and legitimacy crisis of legal forms through the form of mi

國立中央大學圖書館 碩博士論文電子檔授權書 (101 年 9 月最新修正版) 本授權書授權本人撰寫之碩/博士學位論文全文電子檔(不包含紙本 詳備註 1 說 明) 在 國立中央大學圖書館博碩士論文系統 (以下請擇一勾選) ( )同意 (立即開放) ( )同意 (請於西元 ( )不同意 原因是 年 月

四 本 學 期 程 架 構 : (1) 學 活 流 程 與 策 略 視 聽 故 事 時 事 節 令 生 活 問 題 預 習 單 朗 讀 問 答 討 論 討 論 理 解 欣 賞 想 像 練 習 章 結 構 敘 寫 技 巧 修 辭 要 領 仿 作 造 字 原 理 字 義 釐 清 字 音 字 形 辨 析

Transcription:

Computer Graphics 2016 11. Complex 3D Hongxin Zhang State Key Lab of CAD&CG, Zhejiang University 2016-12-12

General spline curves parametric curve basis functions P(t) = X i P i B i (t) t 2 [t 0,t 1 ) control pints Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Bézier curve Bézier curve where, P i (i=0,1,,n) are control points. Bernstein basis

Bézier curve

Bézier curve Rational Bézier Curve where B i,n (t) is Bernstein basis, ω i is the weight at p i. It s a generalization of Bézier curve, which can express more curves, such as circle.

Bézier surface Bézier surface Bézier surface: where B i,n (u) 和 B j,m (v) Bernstein basis with n degree and m degree, respectively, (n+1) (m+1) P i,j (i=0,1,,n; j=0,1,,m) construct the control meshes.

Bézier surface normal vector of Bézier surface partial derivation of Bézier surface S(u,v): normal N(u,v) :

NURBS curve B-spline curve disadvantages of Bézier curve: 1. control points determine the degree of the curve. many control points means high degree. 2. It s global. A control point influences the whole curve. de Boor et al. replaced Bernstein basis with B-spline basis to generate B-spline curve.

NURBS curve B-spline curve: Where P 0, P 1,,P n are control points, u=[u 0 =a, u 1,, u i,, u n+k+1 =b].

B-spline basis Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

NURBS curve B-spline---de Boor algorithm to calculate the point of B-spline curve C(u) at u: 1. find the interval where u lies in : u [u j,u j+1 ); 2. curve in u [u j,u j+1 ) is only determined by P j-p, P j-p+1,, P j ; 3. calculate 4. = C(u)

NURBS curve Catmull-Clark and Doo-Sabin subdivision Start from Catmull-Clark rules Doo-Sabin rules:

B-spline surface (n+1) (m+1) control points: P i,j (Degrees of u, v: p, q); nodes: U=[u 0,u 1,,u n+p+1 ], V = [v 0,v 1,, v m+q+1 ], Then a tensor B-spline surface with degree p q : Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

NURBS surface NURBS (Non-uniform Rational B-spline) NURBS curves: 重节点

NURBS surface NURBS surface ω ij : weights

Sweeping

More complex objects? Challenge: surface continuity? Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Homework 4 - Write a report on car shape design - In A4 paper, at least 2 pages - Major solution, processing pipeline - Key techniques and standard - bonus: how to render the shape Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Polygonal Mesh

What is polygonal mesh? - A polygon mesh is a collection of vertices, edges and faces that defines the shape of a polyhedral object in 3D computer graphics and solid modeling Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

What is polygonal mesh? - A polygon mesh is a collection of vertices, edges and faces that defines the shape of a polyhedral object in 3D computer graphics and solid modeling Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

polygonal mesh representations Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

polygonal mesh representations Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Wavefront.obj file # List of Vertices, with (x,y,z[,w]) coordinates, w is optional and defaults to 1.0. v 0.123 0.234 0.345 1.0 v...... # Texture coordinates, in (u,v [,w]) coordinates, these will vary between 0 and 1, w is optional and default to 0. vt 0.500 1 [0] vt...... # Normals in (x,y,z) form; normals might not be unit.. vn 0.707 0.000 0.707 vn...... # Parameter space vertices in ( u [,v] [,w] ) form; free form geometry statement ( see below ) vp 0.310000 3.210000 2.100000 vp...... # Face Definitions (see below) f 1 2 3 f 3/1 4/2 5/3 f 6/4/1 3/5/3 7/6/5 f...... Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Wavefront.obj file - Vertex positions - v, vt, vn - Face definitions - f v1 v2 v3 v4... - f v1/vt1 v2/vt2 v3/vt3... - f v1/vt1/vn1 v2/vt2/vn2 v3/vt3/vn3... - f v1//vn1 v2//vn2 v3//vn3... - Referencing materials - mtllib [external.mtl file name] - usemtl [material name] Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Wavefront.obj file - Named objects and polygon groups are specified via the following tags. - o [object name] - g [group name] - Smooth shading across polygons is enabled by smoothing groups. - s 1 -... - # Smooth shading can be disabled as well. - s off -... Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Subdivision surfaces

Chaiken (1974)

subdivision surface subdivision curves: starting from a set of points, generate new points in every step under some rules, when such step goes on infinitely, the points will be convergent to a smooth curve.

subdivision surface

细分曲 面的基本概念 是 一种过程式 ( 迭代 ) 的曲 面构造 方法 输 入 : 多边形 网格 => 控制 网格 输出 :a. 加密 网格 => 有限次迭代 [ 用于绘制 ] b. 连续曲 面 => 极限曲 面 [ 用于分析 ] 离散 连续 Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Classical subdivision schemes Catmull-Clark surface. [Catmull 1978] Doo-Sabin surface. [Doo 1978] Loop s subdivision schemes. [Loop 1987] Butterfly subdivision schemes. [Dyn 1990] 离散 连续 Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

advantage of subdivision surface - topologically complex shape - stable; - easy to implement; - no need to merge between the surfaces - LOD Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

细分曲 面的基本步骤 细分操作 : 拓拓扑规则 : 加密采样, 重新构造 网格 几何规则 : 光顺 网格 Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Loop subdivision surface 拓拓扑规则 : 怎样加密三 角 网格? 对分每条边, 并连接新顶点 将每个三 角形剖分成四个更更 小的三 角形 Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Loop subdivision surface 几何规则 : 怎样放置新顶点的位置? 利利 用原始 网格中与新顶点相邻的顶点来做加权平 均 如果顶点的连接度不不是 6 该怎么办? Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Loop subdivision surface 几何规则 : 怎样放置新顶点的位置? 奇异顶点处的规则 Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Loop subdivision surface 怎样选择系数 Beta? 分析极限曲 面性质 与曲 面的连续性和光滑性相关 需要计算相关 ( 细分系数 ) 矩阵的特征结构 Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Loop subdivision surface 细分结果可达到较好的连续性光顺性! Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

Subdivision schemes 各种不不同的细分 方法 不不同的处理理拓拓扑加密 方法 不不同的布置顶点位置 方法 逼近 v.s. 插值 Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

细分曲 面的基本思想 向上采样 割 角 平均 回插 - 补偿 Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

四边 网格上的拓拓扑规则 Catmull-Clark 型 Primal Dual Doo-Sabin 型 10/09/11 Math Dept. ZJU. 13

Doo-Sabin 型细分曲 面 10/09/11 Math Dept. ZJU. 14

subdivision surface Catmull-Clark and Doo-Sabin subdivision start from Catmull-Clark rules Doo-Sabin rules:

Catmull-Clark subdivision 面点模板 边点模板 顶点模板 10/09/11 Math Dept. ZJU. 15

subdivision surface Catmull-Clark subdivision surface:

subdivision surface Doo-Sabin surface

不不同细分曲 面的 比较

不不同细分曲 面的 比较

参考资料料 普林林斯顿 大学的课件 半静态回插细分 From Pixar, Geri s Game

Geri s Game Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

subdivision + random terrain generation

terrain generation Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016

More complex 3D

Boolean operation Boolean union Boolean difference Boolean intersection Constructive Solid Geometry

Constructive Solid Geometry

Self-similar Self-affine Invariant fractal set Fractal

Fractal Julia Set

字符 : F 常数 : +, 公理 : F++F++F 规则 : F F F++F F F : 向前 - : 左转 60 + : 右转 60 L-system

L-system for tree

Sketch Tree Demo

procedure (script) modeling A lot of research Natural scene modeling City modeling (shape grammar) Amazing software nodebox v.s. processing

粒 子系统 Computer Graphics @ ZJU Hongxin Zhang, 2016