กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ไอโซเซอร์เฟซ

ไอ โซเซอร์เฟซ (Isosurface) คือพื้นผิวสามมิติที่เทียบได้กับไอ โซไลน์ ( Isoline ) มันคือ พื้นผิว ที่แสดงจุดที่มีค่าคงที่ (เช่น ความดัน อุณหภูมิ ความเร็ว ความ หนาแน่น ) ภายใน ปริมาตร...

ไอโซเซอร์เฟซ

ไอโซเซอร์เฟซ (Isosurface)คือพื้นผิวสามมิติที่เทียบได้กับไอโซไลน์ ( Isoline ) มันคือพื้นผิวที่แสดงจุดที่มีค่าคงที่ (เช่นความดันอุณหภูมิความเร็วความหนาแน่น ) ภายในปริมาตรของพื้นที่ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ มันคือเซตระดับของฟังก์ชัน ต่อเนื่อง ที่มีโดเมนเป็นปริภูมิ 3มิติ

บางครั้ง คำว่าเส้นไอโซไลน์ยังใช้สำหรับโดเมนที่มีมิติมากกว่า 3 มิติด้วย[ 1 ]

ภาพแสดงเส้นไอโซเซอร์เฟสของกระแสน้ำวนที่เกิดจากใบพัดเครื่องบิน โปรดสังเกตว่านี่คือเส้นไอโซเซอร์เฟสที่วาดด้วยการแบ่งส่วนสี

แอปพลิเคชัน

โดยปกติแล้ว พื้นผิวไอโซ (Isosurface) จะแสดงผลโดยใช้กราฟิกคอมพิวเตอร์และใช้เป็นวิธีการแสดงข้อมูลในพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) ช่วยให้วิศวกรสามารถศึกษาลักษณะการไหลของของไหล (ก๊าซหรือของเหลว) รอบวัตถุ เช่นปีก เครื่องบิน พื้นผิวไอโซอาจแสดงถึงคลื่นกระแทก แต่ละลูก ใน การบิน เหนือเสียงหรืออาจสร้างพื้นผิวไอโซหลายพื้นผิวเพื่อแสดงลำดับของค่าความดันในอากาศที่ไหลรอบปีก พื้นผิวไอโซมักเป็นรูปแบบการแสดงข้อมูลที่ได้รับความนิยมสำหรับชุดข้อมูลปริมาตร เนื่องจากสามารถแสดงผลได้โดยใช้แบบจำลองรูปหลายเหลี่ยมอย่างง่าย ซึ่งสามารถวาดบนหน้าจอได้อย่างรวดเร็ว

ในการถ่ายภาพทางการแพทย์ พื้นผิวไอโซอาจถูกนำมาใช้เพื่อแสดงบริเวณที่ มีความหนาแน่นเฉพาะ ในภาพสแกน CTสามมิติทำให้สามารถมองเห็นอวัยวะ ภายใน กระดูกหรือโครงสร้างอื่นๆ ได้

อีกหลายสาขาวิชาที่สนใจข้อมูลสามมิติ มักใช้พื้นผิวไอโซ (isosurface) เพื่อหาข้อมูล เกี่ยวกับ เภสัชวิทยาเคมีธรณีฟิสิกส์และอุตุนิยมวิทยา

อัลกอริทึมการใช้งาน

ลูกบาศก์เดินขบวน

อั ลกอริทึม Marching Cubesได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกในรายงานการประชุม SIGGRAPH ปี 1987 โดย Lorensen และ Cline [ 2 ]และสร้างพื้นผิวโดยการตัดขอบของ ตารางปริมาตร ข้อมูลกับเส้นขอบปริมาตร อัลกอริทึมจะสร้างจุดยอดที่พื้นผิวตัดกับขอบ โดยใช้ตารางสามเหลี่ยมที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับรูปแบบการตัดขอบที่แตกต่างกัน อัลกอริทึมนี้สามารถสร้างพื้นผิวได้ อัลกอริทึมนี้มีวิธีแก้ปัญหาสำหรับการใช้งานทั้งบน CPU และ GPU

ตัวตัดสินเชิงอะซิมโทติก

อั ลกอริทึม ตัวตัดสินเชิงอะซิมโทติกได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อต่อยอดจากอัลกอริ ทึม มาร์ชิงคิวบ์เพื่อแก้ไขปัญหาความกำกวมที่อาจเกิดขึ้นในอัลกอริทึมดังกล่าว

เตตระเฮดราเดินขบวน

อั ลกอริทึม Marching Tetrahedraถูกพัฒนาขึ้นเพื่อต่อยอดจาก อัลกอริ ทึม Marching Cubeเพื่อแก้ไขความกำกวมในอัลกอริทึมดังกล่าว และเพื่อสร้างพื้นผิวผลลัพธ์ที่มีคุณภาพสูงขึ้น

ตาข่ายผิวน้ำ

อัลกอริทึม Surface Nets จะวางจุดตัดไว้ตรงกลางของโวลเซลปริมาตรแทนที่จะอยู่ที่ขอบ ทำให้ได้พื้นผิวที่เรียบเนียนกว่า

การปรับรูปทรงคู่

อั ลกอริทึม การสร้างเส้นขอบคู่ได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกในรายงานการประชุม SIGGRAPH ปี 2002 โดย Ju และ Losasso [ 3 ]พัฒนาขึ้นเป็นส่วนขยายของทั้งโครงข่ายพื้นผิวและลูกบาศก์เดิน โดยจะคง จุดยอด คู่ไว้ภายในว็อกเซลแต่จะไม่อยู่ที่จุดศูนย์กลางอีกต่อไป การสร้างเส้นขอบคู่ใช้ประโยชน์จากตำแหน่งและเวก เตอร์ ตั้งฉากของจุดที่พื้นผิวตัดกับขอบของว็อกเซลเพื่อประมาณตำแหน่งของจุดยอดคู่ภายในว็อกเซล ซึ่งมีข้อดีคือสามารถคงพื้นผิวที่คมชัดหรือเรียบเนียนไว้ได้ ในขณะที่โครงข่ายพื้นผิวมักจะดูเป็นเหลี่ยมหรือมีมุมเอียงที่ไม่ถูกต้อง[ 4 ]การสร้างเส้นขอบคู่มักใช้การสร้างพื้นผิวที่ใช้ประโยชน์ จาก อ็อกทรีเพื่อปรับจำนวนสามเหลี่ยมในเอาต์พุตให้เข้ากับความซับซ้อนของพื้นผิว

ท่อร่วมไอดีแบบสองทิศทาง

การกำหนดเส้นชั้นความสูงคู่ของแมนิโฟล ด์ ประกอบด้วยการวิเคราะห์บริเวณใกล้เคียงอ็อกทรีเพื่อรักษาความต่อเนื่องของพื้นผิวแมนิโฟลด์[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

ตัวอย่าง

ตัวอย่างของไอโซเซอร์เฟซ ได้แก่ ' เมตาบอล ' หรือ 'วัตถุรูปร่างคล้ายก้อน' ที่ใช้ในการแสดงภาพสามมิติ วิธีการสร้างไอโซเซอร์เฟซที่ครอบคลุมกว่าคือการใช้การแสดงผลแบบฟังก์ชัน

ดูเพิ่มเติม

  • การสร้างรูปหลายเหลี่ยมพื้นผิวไอโซ
  • แพ็กเกจ contourist สำหรับ Python เชิงตัวเลขสร้างการแบ่งรูปสามเหลี่ยมของพื้นผิวไอโซสำหรับฟังก์ชันสามมิติใดๆ ซึ่งสามารถแสดงผลโดยใช้ HTML5 ได้ ดังแสดงในjsfiddle นี้
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Isosurface&oldid=1270693950 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไอโซเซอร์เฟซ

ไอ โซเซอร์เฟซ (Isosurface) คือพื้นผิวสามมิติที่เทียบได้กับไอ โซไลน์ ( Isoline ) มันคือ พื้นผิว ที่แสดงจุดที่มีค่าคงที่ (เช่น ความดัน อุณหภูมิ ความเร็ว ความ หนาแน่น ) ภายใน ปริมาตร...

แอปพลิเคชัน

โดยปกติแล้ว พื้นผิวไอโซ (Isosurface) จะแสดงผลโดยใช้ กราฟิกคอมพิวเตอร์ และใช้เป็นวิธีการแสดงข้อมูลใน พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) ช่วยให้วิศวกรสามารถศึกษาลักษณะ การไหลของของไหล (ก๊าซหรือของเหลว) รอบวัตถุ เช่น ปีก เครื่องบิน พื้นผิวไอโซอาจแสดงถึง คลื่นกระแทก...

ลูกบาศก์เดินขบวน

อั ลกอริทึม Marching Cubes ได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกในรายงานการประชุม SIGGRAPH ปี 1987 โดย Lorensen และ Cline [ 2 ] และสร้างพื้นผิวโดยการตัดขอบของ ตารางปริมาตร ข้อมูล กับเส้นขอบปริมาตร อัลกอริทึมจะสร้างจุดยอดที่พื้นผิวตัดกับขอบ...

ตัวตัดสินเชิงอะซิมโทติก

อั ลกอริทึม ตัวตัดสินเชิงอะซิมโทติก ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อต่อยอดจากอัลกอริ ทึม มาร์ชิงคิวบ์ เพื่อแก้ไขปัญหาความกำกวมที่อาจเกิดขึ้นในอัลกอริทึมดังกล่าว