دانلود مقاله ارائه روشی جدید برای بصری سازی کوههای سه بعدی با استفاده از شبکه مثلثی در FractVRML

word قابل ویرایش
8 صفحه
21700 تومان


چکیده

در واقعیت مجازی از شبیهسازی محاورهای دنیای واقعی جهت انتقال حس حضور در محیطی واقعی یا تخیلی در ذهن کاربر استفاده میشود که نیازمند بصریسازی و دستکاری دادههای پیچیده دنیای طبیعی است. هندسه فرکتالی شاخهای از ریاضیات است که به کمک آن پدیدههای طبیعی که با هزاران فرمول ریاضی قابل بیان نیستند براحتی مدلسازی میشوند و تصاویر پیچیده با فرمولهایی ساده بیان میشوند. ما قصد داریم با به کارگیری هندسه فرکتالی در استاندارد در حال تکوین

FractVRML اندازه و حجم اطلاعات را کاهش دهیم. هدف این استاندارد بصریسازی پدیدههای طبیعی مانند کوه، رودخانه، گیاهان با استفاده از فرکتالها و روشهای فرکتالی میباشد. در این مقاله دیدگاه جدیدی برای تولید کوههای فرکتالی، با استفاده از روش جدید MDTG بر روی شبکه مثلثی پیشنهاد شده است. برای این منظور دو گره جدید بنامهای TriangleGrid

و FractMountain در استاندارد FractVRML پیادهسازی شده است. روش پیشنهادی دارای قابلیت انعطافپذیری بسیاری است و منجر به صرفهجویی قابل ملاحظهای در استفاده از حافظه میشود. همچنین کوههای ایجاد شده در این روش بسیار طبیعیتر از کوههای ایجاد شده در روشهای دیگر میباشد.

واﮊههای کلیدی:

فرکتال، کوههای فرکتالی، مدلسازی سهبعدی، واقعیت مجازی، VRML، روش تغییر مکان نقطه میانی.


١- مقدمه

شبیهسازی تصاویر یک راه اقتصادی برای تولید انواع مختلف مناظر میباشد که امروزه در زمینههای مختلف از جمله، شبیهسازی پرواز و شبیهسازی صحنههای جنگ کاربردهای بسیاری دارد. اگرچه میتوان صحنههای دنیای واقعی را با استفاده از١DEM ایجاد کرد، اما به علت نیاز این مدل به فضای زیاد برای ذخیره اطلاعات، وضوح تصاویر محدود میشود.

بنابراین استفاده از این روش غیر عملی میباشد و به همین علت امروزه استفاده از روشهای فرکتالی برای ایجاد مناظر و زمینها بسیار مورد توجه قرار گرفته است. شکلهایی نظیررودخانهها، کوهها، جزیرهها و ابرها را نمیتوان به سادگی با هندسه اقلیدسی توصیف کرد، امروزه از فرکتالها برای توصیف چنین اشکال نامنظم، بیقاعده و پیچیده دنیای واقعی استفاده می کنند.

۱ Digital Elevation Model

قبل از توسعه هندسه فرکتالی، معمولا طبیعت بعنوان هندسه اقلیدسی دارای اغتشاش٢ در نظر گرفته میشد. برای مثال یک کوه را، یک مخروط ناهنجار در نظر میگرفتند. در همین مورد Cezanne بیان میکند که " هر چیزی در طبیعت میتواند در غالب مخروطها، استوانهها و کرهها مشاهده شود" .[1] در مقابل این نظریه، Mandelbrot ادعا کرد " ابرها کره نیستند، کوهها مخروط نیستند، سواحل دایره نیستند و پوست درختان صاف و هموار نیست و حرکت رعد و برق به صورت یک خط مستقیم نمیباشد".[1]

امروزه پدیدههای طبیعی که با هزاران فرمول ریاضی قابل بیان نیستند براحتی با فرکتالها مدلسازی میشوند و تصاویر پیچیده با فرمولهای سادهای بیان میشوند. از خصوصیات بارز فرکتالها این است که هر قطعهای از اجزای آنها که بزرگ شود مانند کل آن است. یک کوه هم فرکتال است. هنگامیکه یک کوه از نزدیک مشاهده میشود شکل یک قسمت کوچک آن شبیه شکل کل کوه است. از این خصوصیت خودتشابهی برای ایجاد زمینها و مناظر فرکتالی میتوان استفاده نمود. امروزه فرکتالها جایگاه خود را در گرافیک کامپیوتری پیدا کردهاند، آنها راهی برای مدل کردن دنیای واقعی هستند.

هالیوود در تولید فیلمهایش از فرکتالها استفاده میکند. همچنین از فرکتالها در فشردهسازی تصاویر و فیلمها و حتی موزیک استفاده فراوانی میشود .[2]

از مزایای گرافیک فرکتالی، ایجاد تصاویر بسیار بزرگ و پیچیده با استفاده از مجموعهای کوچک از دستورات میباشد. به این معنا که حجم اطلاعات و دستورات لازم برای ایجاد تصویر، خیلی کمتر از ذخیره خود تصویر خواهد بود. این خاصیت برای ایجاد تصاویر طبیعی که ماهیت فرکتالی دارند بسیار مفید میباشد.

گروه تحقیقاتvisualization دانشکده کامپیوتر دانشگاه علم و صنعت قصد دارد، استانداردی مبتنی بر VRML که توانایی به تصویر کشیدن پدیدههای طبیعی که بوسیله فرکتالها قابل مدلسازی هستند را طراحی و پیادهسازی نماید. در این مقاله قسمتی از فعالیت که مربوط به مصورسازی کوههای فرکتالی در FractVRML است و نیز معرفی و پیادهسازی دو گره جدید از این استاندارد ارائه میشود.

در ادامه، این مقاله شامل بخشهای زیر میباشد:

بررسی روشهای مختلف ایجاد کوه (بخش۲). استاندارد FractVRML (بخش۳). روش پیشنهادی و تعریف گرههای جدید TriangleGrid وFractMountain (بخش۴). ارزیابی نتایج ( بخش ۵) و در پایان نتیجه و کارهای آینده (بخش ۶).

٢- روشهای مختلف ایجاد کوههای فرکتالی

روشهای مختلفی برای ایجاد کوههای فرکتالی وجود دارد که در ادامه به توضیح آنها میپرداریم.

ایده L-system در سال ۶۸۹۱ بوسیلهLindenmayer بعنوان یک مدل ریاضی زیستشناسی مطرح گردید. اغلب از L-systemها در مدل کردن گیاهان استفاده میشود، اما میتوان آن را در مدل کردن کوهها نیز بکار برد. این روش دارای قابلیت انعطافپذیری زیادی است، اما همزمان در اندازه و بزرگی محدود میشود، چون در ایجاد کوه با این روش باید توجه کرد که شکلها نباید خیلی بلند یا کوتاه باشد، چون قلههای زیادی ایجاد خواهد شد .[3]

روش دیگر برای ایجاد کوههای فرکتالی روش تغییر مکان نقطه میانی٣ نام دارد که توسط [4] Mandelbrot ارائه شده است. این الگوریتم با یک خط مستقیم آغاز میشود. نقطه میانی این خط محاسبه شده و به صورت تصادفی به سمت بالا یا پایین حرکت داده میشود. این فرایند به صورت تکرارپذیر ادامه مییابد تا کوه با وضوح رضایتبخشی حاصل گردد.


۲ Noisy

۳ Midpoint Displacement Method

الگوریتم تغییر مکان نقطه میانی میتواند برای ایجاد کوهها به صورت سه بعدی نیز استفاده شود. برای ایجاد کوههای سه بعدی با استفاده از الگوریتم تغییر مکان نقطه میانی میتوان از شبکههای مثلثی، مربعی و ششوجهی استفاده نمود. روش مثلثی، ساده و در عین حال شاید اصلیترین روش تولید مناظر زمین باشد. هر مثلث به چهار مثلث کوچکتر، بوسیله متصل کردن نقاط میانی لبههای مثلث تقسیم میشود، این تقسیمات به صورت بازگشتی تکرار میشود [6] Miller .[5] بیان میکند که روش تقسیمات مثلثی دارای مشکل چین دار شدن میباشد. از آنجاییکه این روش مستقل از متن٤ میباشد، به این معنا که دو مثلث همسایه، هیچ اطلاعاتی را با هم تبادل نمیکنند، در نتیجه در کوههای ایجاد شده با این روش، مشکل چیندار شدن وجود دارد. اما این روش همچنان از نظر Martz برای تولید کوه کاملاﹰ مناسب میباشد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 21700 تومان در 8 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع

دانلود مقاله مقایسه آزادسازی پاکلی تاکسل از لیپوزومال و آرکئوزومال در مبتلایان به سرطان سینه با استفاده از شبکه عصبی

word قابل ویرایش
8 صفحه
21700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته پزشکی
مقدمهسرطان سینه یک تومور بدخیم است که از سلول های سینه آغاز می شود، پخش شده، متاستاز می دهد و به سایر قسمت های بدن انتشار می یابد. سلولها اغلب تغییر می کنند ولی بزرگ نمی شوند و رفتار غیرعادی ندارند. ممکن است این تغییرات منجر به شرایط خوش خیم مثل کیست یا هایپرپلاریزه غیر عادی شود. تومورها و شرایط خوش خیم، سرطا ...

دانلود فایل پاورپوینت ارائه روشی برای شناسایی کاراکترهای دستنویس ، برپایه شبکه LVQ

PowerPoint قابل ویرایش
11 صفحه
23700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته حقوق
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ---- اسلاید 1 : مقدمه                                                                                                                                      نحوه کد کردن کاراکتر ورودي                                                                                           ش ...

مقاله ارایه روشی جهت بهبود عملکرد مسیریابی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جمع ذرات و منطق فازی در شبکه های موردی

word قابل ویرایش
11 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** ارایه روشی جهت بهبود عملکرد مسیریابی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جمع ذرات و منطق فازی در شبکه های موردی چکیده مسیریابی در شبکه های موردی، اهمیت زیادی دارد زیرا محدودیت های انرژی، نیازمندی های کیفیت سرویس و تغییرات ناگهانی در وضعیت ...

مقاله روشی برای پیاده سازی حاکمیت فناوری اطلاعات با استفاده همزمان از COBIT و Val IT در پروژه های معماری سازمانی

word قابل ویرایش
16 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
روشی برای پیاده سازی حاکمیت فناوری اطلاعات با استفاده همزمان از COBIT و Val IT در پروژه های معماری سازمانی چکیده تمامی سازمان ها در سرتاسر دنیا پی به این واقعیت برده اند که فناوری اطلاعات یک پشتیبان مهم در مؤفقیت اقتصادی و یک شریک استراتژیک است. به طور کلی سازمان هایی که سود و منافع ناشی از فناوری اطلاعات ر ...

مقاله جایابی و بهینه سازی توان تزریقی DSTATCOM بصورت همزمان در شبکه های توزیع بمنظور کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ با استفاده از الگوریتم ژنتیک چند هدفه

word قابل ویرایش
15 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
جایابی و بهینه سازی توان تزریقی DSTATCOM بصورت همزمان در شبکه های توزیع بمنظور کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ با استفاده از الگوریتم ژنتیک چند هدفه   چکیده یکی از مشخصههای بسیار مهم در شبکههای توزیع به منظور داشتن کیفیت توان بالا، سطح ولتاژ مناسب باسهای شبکه میباشد. در واقع قرار گرفتن دامنه ولتاژ باسه ...

مقاله ارائه روشی جهت آشکار سازی تخلیه های صرعی با استفاده از بعد فرکتالی سیگنال صرعی

word قابل ویرایش
8 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** ارائه روشی جهت آشکار سازی تخلیه های صرعی با استفاده از بعد فرکتالی سیگنال صرعی چکیده بیماری صرع یکی از شاخصترین اختلالات عصبی است که حدود %1 مردم جهان از آن رنج می برند .با وجود پیشرفتهای فراوان در درمان انواع بیماریها ، برای یک چهارم از ...

مقاله مدل سازی و تحلیل فرآیند کسب و کار با استفاده از شبکه های پتری رنگی

word قابل ویرایش
9 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
مدل سازی و تحلیل فرآیند کسب و کار با استفاده از شبکه های پتری رنگی خلاصه سازمان ها به طور مداوم به دنبال راه هایی برای بهبود کارآیی خود هستند .در این مقاله مدل رسمی برای بررسی رفتار فرآیند کسب و کار منابع محدود ارائه می کنیم. این مدل با استفاده شبکه پتری رنگی و پشتیبانی بسته نرم افزاری CPN Tools توسعه یاف ...

مقاله شبیه سازی عددی جریان سه بعدی سیال اطراف مکعب روی یک سطح با استفاده از روش چند شبکه ای

word قابل ویرایش
12 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** شبیه سازی عددی جریان سه بعدی سیال اطراف مکعب روی یک سطح با استفاده از روش چند شبکه ای چکیده روشهای چند شبکه ای ابزاری مناسب برای سرعت بخشیدن به همگرایی روشهای عددی و در نتیجه کاهش زمان محاسبات می باشند. در این تحقیق جریان سه بعدی سیال در ...