パラメトリックボリュームフィッティングを用いた3次元形状モデルのカットアンドペースト編集

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タイトル別名
  • パラメトリックボリュームフィッティング オ モチイタ 3ジゲン ケイジョウ モデル ノ カットアンドペースト ヘンシュウ
  • Cut-and-Paste Editing of 3D Geometric Models Based on Parametric Volume Fitting
  • コンピュータグラフィックス

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抄録

本論文は，3次元形状モデルに対する新たなカットアンドペースト編集手法を提案する．カットアンドペースト編集は滑らかな曲面形状の上に存在する詳細な形状を対象として形状の切り取りと貼り付けを行うものである．本研究では，この操作をBスプライン曲面・ボリュームフィッティングに基づく新しいパラメータ化手法の導入によって実現する．従来手法では，貼り付けの対象領域が高い曲率を有すると貼り付け後の詳細形状に自己交差が生じるという問題があったが，提案する手法ではボリュームフィッティングを用いることでそのような自己交差を効果的に回避する．このボリュームフィッティングは，平滑さの指標を含む目的関数を用いた最適化計算によって実現される．加えて，ユーザが定義する制約によってパラメータ化を制御することができるため，ユーザの意図に応じた貼り付け操作が可能である．さらに，詳細形状を囲むボリュームを用いて平面と同相でない詳細形状のカットアンドペーストができるため，従来より複雑な詳細形状を用いた編集が可能となる．

This paper proposes an advanced cut-and-paste editing for three-dimensional models. A cut-and-paste editing operation cuts a detail feature from the source model and pastes it to the target model. We realize this operation on the basis of a new parameterization technique based on constrained B-spline surface and volume fitting. Conventional cut-and-paste editing may cause self-intersections when it is applied to highly curved regions, but our method can effectively avoid this problem by smooth volume fitting, which is realized by optimizing an objective functional that consists of a distance error factor and a smoothness factor. In addition, our method allows to paste regions that are not homeomorphic to disks, and to control parameterization by user-defined constraints. This capability is useful for controlling cut-and-paste editing by the user's intent.

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