Processamento Geométrico em 3D
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O objetivo da disciplina é apresentar um conjunto de problemas fundamentais do processamento geométrico de malhas de triângulos em 3D. Cada problema e uma solução para ele serão introduzidos em uma sequência de, no máximo 3 (três) aulas. As soluções apresentadas não são necessariamente as mais recentes ou mais eficientes, mas sim as mais simples de serem implementadas, pois a intenção é que os alunos possam, de fato, codificá-las como parte das atividades da disciplina. Esta não é uma disciplina voltada para pesquisa. O que se quer aqui é introduzir o tópico "processamento geométrico" para alunos de graduação e recém ingressantes em cursos de pós-graduação.
Pré-Requisitos

Álgebra linear, cálculo em várias variáveis e programação.
Professor

Nome
Sala
E-mail
Telefone
Marcelo Ferreira Siqueira
16 do DIMAp
mfsiqueira@dimap.ufrn.br
(84) 3215 3814   Ramal 228
Horário das aulas

6T3456 (sextas-feiras, das 14h55min às 18h20min) na sala B4 do setor III (3B4)
Livro-texto

M. Botsch, L. Kobbelt, M. Pauly, P. Alliez, B. Lévy
Polygon Mesh Processing
A K Peters, Ltd., 2010

Visite o site do livro.


Calendário

Dia
Tópico
Slide
Leitura
10/08
Introdução ao Processamento Geométrico
(PDF) 10/08/2012
Cap. 1, páginas 1 - 15
17/08
 Estruturas de Dados para Objetos Poligonais 3D
 (PDF) 17/08/2012
 Cap. 2, artigos 1, 2 e 3
24/08
Estruturas de Dados para Objetos Poligonais 3D(PDF) 24/08/2012Laboratório
31/08
Poligonalização
(PDF) 31/08/2012Artigos 4, 5 e 6
14/09
Poligonalização
(PDF) 14/09/2012Laboratório
21/09
Simplificação e Aproximação
(PDF) 21/09/2012Cap. 6, artigos 7, 8, 9 e 10
28/09
Simplificação e Aproximação
(PDF) 28/09/2012Artigo 11
05/10
Simplificação e Aproximação(PDF) 05/10/2012Laboratório
19/10
Uma Breve Introdução à Geometria Diferencial
(PDF) 19/10/2012Capítulo 3
26/10
Parametrização
(PDF) 26/10/2012Cap. 5, artigos 12, 13 e 14
16/11
Parametrização
(PDF) 16/11/2012Artigos 15 e 16
23/11
Parametrização
(PDF) 23/11/2012Exemplo
30/11
Curvatura Discreta
(PDF) 14/12/2012Cap. 3, artigos 17 e 18
14/12
Curvatura Discreta
(PDF) 18/12/2012Laboratório
Suplementos

  1. L. Kettner. Using generic programming for designing a data structure for  polyhedral surfaces.  Computational Geometry: Theory and Applications, 13(1), p. 65-90, 1999.
  2. S. Campagna, L. Kobbelt e H.-P. Seidel. Directed edges: a scalable representation for triangle meshes. Journal of Graphic Tools, 3(4), p. 1-12, 1998. 
  3. L. Velho. A dynamic adaptive mesh library based on stellar operators. Journal of Graphic Tools, 9(2), p. 1-29, 2004.
  4. W. E. Lorensen e H. E. Cline. Marching Cubes: a high resolution 3D surface construction algorithm. Proceedings of the 14th annual conference on computer Graphics and interactive techniques (ACM SIGGRAPH), p.  163-169, 1987. 
  5. J. Bloomenthal. An implicit surface polygonizer. Graphics Gems IV, Andrew Glassner, ed. , p. 324-349,  Academic Press, 1994. 
  6. T. Etiene, L.G. Nonato, C. Scheidegger, J. Tierny, T. J. Peters, V. Pascucci, R. M. Kirby, C. T. Silva. Topology verification for isosurface generation. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, 18(6), 952-965, 2012.
  7. R. Ronfard e J. Rossignac. Full-range approximation of triangulated polyhedra. Computer Graphics Forum, 15(3), p. C67-C76, 1996. (Presented at Eurographics'96).
  8. H. Hoppe. Progressive meshes. Proceedings of the 23rd Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques (SIGGRAPH), p. 99-108, 1996.
  9. M. Garland e P. S. Heckbert. Surface simplification using quadric error metrics. Proceedings of the 24th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques (SIGGRAPH), p. 209-216, 1997.
  10. A. W. Vieira, T. Lewiner, L.velho, H. Lopes e G. Tavares. Stellar mesh simplification using probabilistic optimization. Computer Graphics Forum, 23(4), p. 825-838, 2004.
  11. Tamy Boubekeur e Marc Alexa. Mesh simplification by stochastic sampling and topological clustering. Computer & Graphics, 33(3), p. 241-249, 2009. (Presented at the IEEE International Conference on Shape Modelling and Applications).
  12. Patrick Degener, Jan Meseth e Reinhard Klein. An adaptable surface parameterization method. Proceedings of the 12nd International Meshing Roundtable, September 14-17, Santa Fe, NM, USA, p. 201-213, 2003.
  13. Ulrich Pinkall e Konrad Polthier. Computing discrete minimal surfaces and their conjugates. Experimental Mathematics, 2(1), p. 15-36, 1993.
  14. Kai Hormann e Günter Greiner. MIPS: an efficient global parametrization method. In P.-J. Laurent, P. Sablonnière, and L. L. Schumaker, editors, Curve and Surface Design, Innovations in Applied Mathematics, pages 153-162. Vanderbilt University Press, Nashville, TN, USA, 1999.
  15. Michael S. Floater. Parametrization and smooth approximation of surface triangulations. Computer Aided Geometric Design, 14(3), April, p. 231-250, 1997.
  16. Michael S. Floater. Mean value coordinates. Computer Aided Geometric Design, 20(1), March, p. 19-27, 2003.
  17. Gabriel Taubin. Estimating the tensor of curvature of a surface from a polyhedral approximation. Proceedings of the Fifth Conference on Computer Vision, June 20-23, Cambridge, MA, USA, p. 902-907, 1995.
  18. Sylvain Petitjean. A survey of methods for recovering quadrics in triangle meshes. ACM Computing Surveys, 34(2), p. 211-262, June 2002.
Tarefas

Descrição
Data de Entrega
Suplementos
Observações
(PDF)
30/08/2012
(demo) (modelos)

(PDF)
20/09/2012
(código)

(PDF)
18/10/2012
(código) (modelos)

(PDF)
07/12/2012
(código)

(PDF)
21/12/2012
(código) (modelos)


Sistema de avaliação

A nota de cada unidade será uma média aritmética dos trabalhos práticos realizados na unidade. Cada unidade contará com dois ou três trabalhos práticos (para os alunos de graduação, apenas dois). Os alunos de graduação poderão trabalhar em grupo de dois ou, no máximo, três membros. Os alunos de pós-graduação farão trabalhos individuais. Os trabalhos passados para os alunos de pós-graduação também serão mais extensos e mais complexos. A Média Parcial (MP) do discente será uma média ponderada das notas das três unidades:

MP = ( 4 * N1 + 5 * N2 + 6 * N3 ) / 15 ,

onde N1, N2 e N3 são as notas das unidades I, II e III, respectivamente. Os alunos que obtiverem MP >= 7,0 serão aprovados por média. Os alunos que obtiverem MP < 3,0 serão reprovados por média. Finalmente, os alunos que obtiverem MP >= 3,0 e < 7,0 os alunos que obtiverem MP >= 3,0 e < 7,0 terão de realizar um exame final. O exame consistirá de uma prova escrita. A nota do exame, EX, será combinada com a Média Parcial, MP, para gerar a Média Anual (MA) do aluno: MA = ( MP + EX ) / 2 . Se MA >= 5,0 , então o aluno estará aprovado. Caso contrário, ele estará reprovado. É importante que o aluno se atente aos requisitos de assiduidade: estará reprovado na disciplina o aluno que deixar de comparecer a mais de 25% (vinte e cinco porcento) das aulas da disciplina.