WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ
Nauka

Opracowano nieinwazyjny sposób na zmniejszanie skomplikowanych struktur

Naukowcy wydziału PME na Technology University Delft opracowali metodę na rozszerzanie i kurczenie, którą można zastosować na dowolnej zakrzywionej powierzchni.

Zwykle zwiększanie lub zmniejszanie obiektu jest możliwe tylko poprzez jego rozciągnięcie, zmniejszanie lub zmianę jego kształtu w inny sposób. Obecnie jednak możemy tego dokonywać bez zmian kształtów przy naprawdę niewielu kształtach (głównie kulach). Freek Broeren i Werner van de Sande, badacze ze wspomnianego PME (Wydziału Precyzji i Inżynierii Mikrosystemów) opracowali rozwiązanie tego, które można zastosować na dowolnej zakrzywionej powierzchni.

Wykorzystali do tego znaną wszystkim grafikom 3D triangulację – wizualizację obiektu za pomocą tysięcy, a nawet milionów trójkątów umieszczonych na całej powierzchni.

zmniejszanie wielkości struktur, diagonalizacja, skomplikowane struktury

Powstałe w wyniku tego siatki trójkątne są same w sobie wydajnym w obliczeniach sposobem reprezentowania struktur 3D w grafice komputerowej. Naukowcy połączyli tę pomysłowość XXI wieku z XVII-wiecznym przyrządem kreślarskim wykonanym z czterech prętów przymocowanych w jednym punkcie. Jak wyjaśniają:


Pierwszym krokiem w naszej metodzie jest triangulacja powierzchni obiektu. Następnie algorytm zastępuje każdą z trójkątnych ścian mechanizmami pantografowymi w taki sposób, że unika się kolizji podczas skalowania. Umożliwia to skalowanie dowolnej powierzchni z jednym stopniem swobody, co oznacza, że ​​ruch odbywa się w tej samej płaszczyźnie, co powierzchni obiektu. Teoretycznie możemy przeskalować struktury od ich całkowicie rozwiniętej konfiguracji do jednego punktu.

Broeren i Van der Sanden zastosowali swoją strategię do kilku przykładów, w tym Króliczka Stanforda, powszechnie stosowanego modelu testowego w grafice komputerowej. Udowodnili również, że ich metodę można zastosować na dowolnej powierzchni. Zastosowania mogą obejmować aparaty medyczne, które mogą się rozszerzać dla ciągle rosnących dzieci, czy implanty, które muszą zapewniać pewną swobodę ruchu i utrzymać swój kształt.

ŹRÓDŁO: Phys