Návrh a implementácia novej reprezentácie voxelizovaných objektov kombináciou známych techník, ako sú limitované vzdialenostné polia a "run-length" kódovanie. Začlenenie novej objemovej reprezentácie do knižnice f3d.
Modelovanie rozličných telies v tejto reprezentácii, so zameraním na tie, ktorých povrchy obsahujú ostré detaily (hrany a vrcholy v širšom význame). Vývoj nových pokročilých voxelizačných techník, ktoré berú do úvahy podmienky reprezentovateľnosti objektov, s cieľom vyhnúť sa tak renderovacím artefaktom, ktoré sú typické pre predošlé metódy.
Využitie spomenutej reprezentácie pri simuláciách fyzikálnych javov, pri ktorých telesá menia svoj tvar v čase. Medzi takéto javy patrí napríklad topenie, sublimácia, zvetrávanie a podobne.
Veľká časť práce na prvých dvoch častiach projektu je hotová. Niektoré výsledky už boli publikované na medzinárodnej úrovni a ďalšie publikovanie je v príprave. Tretia časť projektu je vo fáze štúdia literatúry.
A new volume represenation using modified version of run-length encoding has been proposed and implemented. The modification of the RL compression comes from the observation that the information about an object is stored just in voxels located in the surface vicinity if truncated distance fields are used. The typical row in the grid consists of several long sequences of outside or inside voxels separate with short sequences of transitional voxels. Therefor, our idea is to divide the row into segments of three types: outside, inside and transitional. For coding of an outside or inside segment we need to store just its length and flag (OUT, IN). In addition the transitional segment also stores a pointer at a list of voxels which form the segment. Whole the grid is stored as two dimensional array of compressed rows.
The typical feature of discrete volume data is that the representation of fine details is limited by the Nyquist law. One goal of this project is to solve the problem of solids containing sharp details the characteristic dimension of which is under the Nyquist level and so they are not representable in the discrete volume representation. The main idea of our solution is to round these sharp details during the voxelization process in order to decrease surface curvature in the critical areas to a value corresponding with the Nyquist law. It means that objects are modified in a way to be representable in a grid with the given resolution.
We have solved this problem for two categories of objects: