삼차원 메쉬에 대한 기하학 라이브와이어와 기하학 라이브레인

Abstract

이차원 영상에서 정의된 에지와 유사하게 삼차원 메쉬에서도 주요 부위의 경계를 표현하는 기하학 특징을 정의할 수 있다. 삼차원 메쉬에서 기하학 특징은 메쉬 단순화, 메쉬 변형과 메쉬 편집 등과 같은 여러 응용에 기본적인 항목으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 삼차원 메쉬의 기학적 특징을 효과적으로 찾기 위하여 이차원 영상의 라이브와이어와 라이브레인 기법을 삼차원 메쉬로 확장한 기하학 라이브와이어와 기하학하 라이브레인 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 메쉬의 기하학 특징을 나타내기 위하여 근사곡률을 사용하였고 메쉬 그 자체를 정의된 비용함수를 에지의 가중치고 가지는 가중치 방향그래프로 나타내었다. 그리고 만들어진 가중치 방향그래프에 대해 잘 알려진 최단경로 탐색 알고리즘을 이용하여 사용자에 의해 지정된 점들 사이에 존재하는 삼차원 메쉬에서의 기하학 특징을 추출하였다. 본 논문에서는 사람 얼굴, 소, 신발과 치어 메쉬 모델에 나타나는 기하학 특징을 추출하기 위하여 제안한 기법을 적용하여 얻어진 결과를 가시화한다. Similarly to the edges defined in a 2D image, we can define the geometric features representing the boundary of the distinctive parts appearing on 3D meshes. The geometric features have been used as basic primitives in several applications such as mesh simplification, mesh deformation, and mesh editing. In this paper, we propose geometric livewire and geometric livelane for extracting geometric features in a 3D mesh, which are the extentions of livewire and livelane methods in images. In these methods, approximate curvatures are adopted to represent the geometric features in a 3D mesh and the 3D mesh itself is represented as a weighted directed graph in which cost functions are defined for the weights of edges. Using a well-known shortest path finding algorithm in the weighted directed graph, we extracted geometric features in the 3D mesh among points selected by a user. In this paper, we also visualize the results obtained from applying the techniques to extracting geometric features in the general meshes modeled after human faces, cows, shoes, and single teeth.