Modeliranje s pomočjo različnih ločljivosti (Multiresolution Modeling)

Uporaba
Pregled metod
Programska oprema

Multiresolution model je model, ki združuje več nivojev natačnosti (LOD) nekega objekta in omogoča rekonstrukcijo poljubnega nivoja. Poenostavitev površine (Surface simplification) je omejena različica, podmnožica, prejšnjega modela. Pri poligonski poenostavitvi dobimo poligonski model kot vhod ter generiramo poenostavljen model (približek k originalu). Bolj splošne poenostavitve nam omogočajo izdelavo nove predstavitve objekta, ki omogoča mnoge približke in ne samo enega.

Uporaba

GIS in kartografija, Virtualna realnost, simulatorji letenja,, računalniški vid

Survey

    Splošno ozadje:
         Multiresolution Modeling for fast Rendering
         Survey of Polygonal Surface Simplification Algorithms
         Fast Polygonal Approximation of Terrains and Height Fields (algoritmi, slike)

Piramide slik	Piramide slik najpogosteje uporabljan model različnih ločljivosti v računalniški grafiki. Predstavljajo enostavno, a še vedno dovolj uporabno, metodo za prestavirev rasterskih slik v različnih ločljivostih.
Prostorninske metode Prava večločljivost Najbolj uporabne pri 3D objektih	Nekaj raziskav je že bilo izvedenih na volumetričnih načinih razdeljevanja modelov. Primer so prostorninske piramide, ki so enostavna posplošitev slikovnih piramid. V splošnem, če so modeli predstavljeni kot prostorninski objekti in bodo tudi generirani kot taki, je prostorninska poenostavitev zelo primerna. Če pa pred generiranjem pretvarjamo modele v poligonsko obliko, so takšne metode neuporabne. Poenostavitev objektov s pomočjo Voxlov.
Decimacija ogljišč Dobra kvaliteta Samo večličnosti Ohranja topologijo	Decimacija ogljišč je iterativna poenostavitev površin. Na vsakem koraku je izbrano ogljišče, vse ploskve, ki mejijo na to ogljišče so izbrisane, luknja pa zapolnjena s ponovno triangulacijo. Te metode lahko uporabimo samo za večlične površine. Izbris ogljišča, ki ni večlično generira luknjo, ki je ne moremo triangulirati Decimacija večločljivosti s pomočjo globalne napake
Gručenje ogljišč Hitro in splošno Slab nadzor Slaba kvaliteta	Enotno grupiranje ogljišč je enostavna metoda, ki se ne ozira na geometrijo vhoda. Najprej razdelimo škatlo, ki omejuje objekt na mrežo. Vsa ogljišča, ki so v celoti v neki celici zamenjamo z enim samim ogljiščem. Postavitev mreže določa poenostavljeni model. Na ta način pa je težko nadzorovati izhod oziroma kvaliteto poenostavljenega modela. Predvsem izguba robov in ostrih sprememb je ogosta zaradi fiksne velikosti mreže.
Krčenje robov Gladki prehodi Dobra kvaliteta	Krčenje robov (edge contraction) vzame dve skrajni točki nekega roba ter ju združi v eno točko (rob postane ena točka). Pri tem upoštevamo in pravilno popravimo še vse povezave in robove, ki so se stikali tema dvema točkama. Vse robove, ki so z eno točko tvorili neko ogljišče povežemo k prvemu ogljišču in ga izbrišemo. Izbrišemo še vse ploskve, ki so degenerirale v ?rte in vse črte, ki so degenerirale v točke. Ponavadi tako izničimo po dve trikotni ploskvi na rob Ti algoritmi iterativno krčijo robove, najve?ji problem je pametna izbira roba, ki ga bomo izničili. Mrežna poenostavitev (Mesh Simplification)
Poenostavitvene ovojnice Postavitev globalne napake Samo orientirane večličnosti Ohranja topologijo Težavna izdelava	Poenostavitvene ovojnice so samo meta-metoda, ponujajo samo določitev globalne napake pri odmiku poenostavljenega modela od originala. To je omogočeno z odmikom originalne ploskve navzven in navznoter. Tako dobimo notranjo in zunanjo ovojnico, ti dve ovojnici nam omejujeta nov objekt. Tako lahko generiramo poenostavljen objekt, ki bo ležal med tema dvema ovojnicama in imel omejeno napako. Za postavitev ovojnic zahteamo, da je osnovni model usmerjen združek. Graditev ovojnic je lahko zapletena, če ima površina veliko ostrih kotov, kjer se lahko ovojnica uvije sama vase.
Valčne površine Prava večločljivost Samo gladki združki Topologija se ogranja	Zadji pristop k poenostavitvi površin je uporaba valčnih metod. Ta metoda zahteva rekonstrukcijo površine s pomočjo valčnih predstavitev. To je v splošnem kar težek problem. Eck in sdelavci so izdelali metodo za izdelavo poljubnih valčnih predstavitev združenih površin. Ta metoda pa ima veliko temnih točk. Pred idelavo valčne predstavitve je potrebno površino prilagoditi metodi. Že samo ta proces doda napako osnovnemu modelu, najnatančnejši predstavitvi objekta. Predstavitev z valčki tudi ne ohranja ostrih robov in ostalih nezveznosti.