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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2006.tde-14092023-082221
Document
Author
Full name
Murilo Antonio Salomão Garcia
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2006
Supervisor
Committee
Tsuzuki, Marcos de Sales Guerra (President)
Carvalho, Jonas de
Takase, Fábio Kawaoka
Title in Portuguese
Algoritmo para converter sólidos CSG em sólidos B-Rep.
Keywords in Portuguese
Computação gráfica
Modelaghem sólida
Abstract in Portuguese
O objetivo deste trabalho é definir um novo algoritmo para a conversão de um modelo CSG para um modelo B-Rep. Normalmente isto é feito, percorrendo-se a árvore CSG e interpretando-a, ou seja: aplicando-se rotações, translações e escalamento (transformações afins) e determinando-se a união, intersecção ou diferença (operações booleanas) entre dois modelos B-Rep. Nós definimos uma nova abordagem onde o espaço ocupado pelo sólido é determinado como uma representação volumétrica. Após isso, utilizando-se esta representação volumétrica um Modelo Sólido B-Rep é gerado. Um algoritmo assim poderá ser utilizado no futuro para a criação de Modelos Sólidos B-Rep a partir de Imagens Médicas Tridimensionais. Gerando desta forma um modelo sólido completo ao invés de uma Representação por Superfícies, que é como tradicionalmente se tem feito. O Modelo Sólido B-Rep tem a vantagem de permitir a fácil extração de propriedades relativas à massa, como: momento de inércia, centro de massa e volume. Além disso, a uma representação por superfícies não garante a geração de um volume fechado (o que é suficiente para a visualização), porém para o uso na engenharia como análise e manufatura por esteriolitografia, é necessário um volume fechado. Um Modelo Sólido B-Rep é uma representação completa para o uso na engenharia. Por fim, posto que a construção de um Modelo Sólido é diferente da construção tradicional de uma Representação por Superfícies, nós tivemos que modificar o algoritmo Marching Cubes para obter o resultado desejado.
Title in English
Untitled in english
Keywords in English
Computer graphics
Solid modeling
Abstract in English
The purpose of this work is to define a new algorithm for converting a CSG representation into a B-Rep representation. Usually this conversion is done by walking through the CSG tree translating it, which means: applying rotations, translations and scaling(affine transformations) and determining the union, intersection or difference from two B-Rep represented solids. We will define another approach where the space used by the solids is determined as a volumetric representation. Then, using the volumetric representation a B-Rep Solid Model is created. Such an algorithm can be used in the future for creating B-Rep Solid Models from Three Dimensional Medical Images. Generating a full Solid Model instead of the traditional approach of only Surface Representations for 3D medical images, has the advantage that mass properties are easily extracted from a Solid Model, such as: volume, moment of inertia and mass centre. The surface representation does not guarantee that a closed volume is created. It is enough for visualization. However, for engineering purposes as analysis or stereolitography manufacturing, a closed volume is necessary. A B-Rep Solid Model is a complete representation for engineering purposes. The construction of a Solid Model is different from the traditional construction of a surface model; thus we modified the marching cubes algorithm to reach this objective.
 
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Publishing Date
2023-09-14
 
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  • Tsuzuki, M. S. G., et al. Converting CSG models into meshed B-Rep models using euler operators and propagation based marching cubes [doi:10.1590/S1678-58782007000400001]. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering [online], 2007, vol. 29, p. 337-344.
  • Garcia, M. A. S., Vogel, N., and Tsuzuki, M. S. G. New Algorithm for Converting a CSG Representation Into a B-Rep Representation. In XVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Mecânica, Ouro Preto, 2005. Proceedings of XVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Mecânica. : ABCM, 2005.
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