Алгоритмічне та програмне забезпечення для перетворення 2D зображень в 3D моделі
Вантажиться...
Дата
2021-12
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Розмір пояснювальної записки – 103 аркуші, містить 25 ілюстрацій, 36 таблиць,
7 додатків.
Актуальність теми. У роботі розглянуто проблему в галузі 3D моделювання
для реконструкції зображень реального світу, показано основні особливості існуючих
рішень проблеми реконструкції зображень, їх переваги та недоліки. Виявлено
проблему в удосконаленні методів реконструкції зображень для отримання кращої
якості утворених моделей, їх текстур, а також швидкості роботи алгоритмів для
забезпечення можливості виконання реконструкцій в реальному часі.
Метою цієї роботи є підвищення якості результуючої моделі об’єкту на основі
нового алгоритму для перетворення 2D зображень в 3D моделі, прискорення
алгоритму реконструкції 3D моделей на основі 2D зображень для забезпечення
можливості відтворення в реальному часі з мінімальними втратами якості та
покращення методів накладання текстур на 3D об’єкти для отримання кращої якості
моделей та їх відповідність реальним об’єктам.
Для досягнення мети необхідно виконати наступні завдання:
- виконати аналіз основних методів перетворення 2D зображень в 3D моделі;
- здійснити порівняльний аналіз зазначених методів;
- розробити алгоритми перетворення 2D зображень в 3D моделі з високою
швидкістю та якістю;
- розробити алгоритми накладення текстур для моделей з високою якістю;
- розробити програмне забезпечення, що реалізовуватиме розроблені
алгоритми;
- виконати аналіз результатів роботи створеного програмного забезпечення.
Об’єкт дослідження – програмне забезпечення, що використовується для
побудови тривимірних об’єктів.
Предмет дослідження – Моделі, алгоритми та методи для обробки зображень
та відеопотоків.
Методи дослідження, застосовані в даній роботі базуються на підходах
комп’ютерного зору, комп’ютерної графіки та машинного навчання.
Наукова новизна одержаних результатів: запропоновано новий алгоритм, що
утворений як комбінації алгоритмів виконання перетворення 2D зображень в 3D
моделі. В результаті, алгоритм дозволяє отримувати моделі без видимих візуальних
дефектів, що мають високий рівень схожості з реальним об’єктом.
Практичне значення одержаних результатів: розроблений алгоритм та
програмне забезпечення з підтримкою високої якості моделей дозволяє швидко
генерувати 3D моделі порівняно з задіянням 3D дизайнерів в разі виникнення
необхідності в генерації великого обсягу 3D моделей. Розроблений алгоритм та
програмне забезпечення з підтримкою генерації моделей з високою швидкістю
уможливлює ряд задач, таких як: відеорепортажі, VR конференції та інші.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота
виконувалась на кафедрі інформатики та програмної інженерії Національного
технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря
Сікорського» згідно з планом науково-дослідницьких робіт кафедри інформатики та
програмної інженерії.
Апробація. Наукові положення дисертації пройшли апробацію на Першій
Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених та студентів
«Інженерія програмного забезпечення і передові інформаційні технології» (SoftTech-
2021) – м. Київ.
Публікації. Наукові положення дисертації опубліковані в:
Линник В.В. Практичне застосування методу генерації текстур об’єктів в
розрізі задачі тривимірної реконструкції/ В.В.Линник, О.П. Сирота // Матеріали
першої всеукраїнської науково-практичної конференції молодих вчених та студентів
«Інженерія програмного забезпечення і передові інформаційні технології» (SoftTech-
2021) – м. Київ: НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», 22-26 листопада 2021 р.
Опис
Ключові слова
3D моделі, реконструкція зображень, комп’ютерний зір, комп’ютерна графіка, нейронні мережі, 3D models, monitoring, computer vision, computer graphics, neural networks
Бібліографічний опис
Линник, В. В. Алгоритмічне та програмне забезпечення для перетворення 2D зображень в 3D моделі : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Линник Володимир Вікторович. – Київ, 2021. – 128 с.