Arbitrary topology meshes in geometric design and vector graphics

Gebruik van mazen bij visualisaties

Mazen zijn een krachtig middel om objecten en vormen in zowel 2D als 3D weer te geven, maar de technieken op basis van mazen is beperkt, ze kunnen alleen gebruikt worden in bepaalde reguliere situaties. Mazen met een willekeurige topologie hebben veel interessante toepassingen in geometrisch ontwerp en (vector) graphics. Ze kunnen bijvoorbeeld ontwerpers meer vrijheid geven voor het maken van complexe objecten.

Gerben Hettinga onderzocht allereerst hoe deze mazen kunnen worden gebruikt in computerondersteund ontwerp, om objecten te representeren die bestaan uit meerdere reguliere mazen die samen zijn geconstrueerd. Vervolgens breidde hij we de B-spline-techniek uit van de reguliere setting naar de extraordinaire gebieden in het maas, zodat meerkantige B-spline-lappen worden gecreëerd. Daarnaast laat Hettinga zien hoe meerkantige lappen efficiënt zijn te renderen, door gebruik te maken van de GPU en tessellatie.

Vervolgens bekeek Hettinga hoe de gradiëntenmazen vectorprimitieven kunnen worden gecombineerd met procedurele ruisfuncties om expressieve maar schaars gedefinieerde vectorafbeeldingen te creëren. Hij onderzocht ook hoe het gradiëntenmazen zijn uit te breiden tot willekeurige topologievarianten. Hier vergelijkt hij bestaand werk met twee nieuwe formuleringen van een polygonaal gradiëntenmaas. Ten slotte laat Hettinga zien hoe we elke afbeelding op een efficiënte manier kunnen omzetten in een vectorafbeelding. Dit vectoriseringsproces extraheert automatisch belangrijke afbeeldingskenmerken en bouwt er een maas omheen. Deze automatische pijplijn is zeer efficiënt en maakt zelfs interactieve vectorisatie mogelijk.

Gerben Hettinga verrichtte zijn promotieonderzoek bij de afdeling Wetenschappelijke Visualisatie en Computergrafiek van het Bernoulli Instituut met financiering via de RUG. Hij werkt hier nu als postdoc.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/8a5c478d-bdf1-419a-a4ce-5655a82977d6