Capturing the essence of shape of polygonal meshes

Zusammenfassung Geometric models are the basis of computer graphics. Due to the growing computing power and hardware support more and increasingly complex models are created. In order to efficiently store, evaluate, manipulate, and match these, it is necessary to capture and extract the essence of shape. In particular for polygonal models, a concept is developed that allows adaptation of the notion of importance to the specific application without changing the extraction algorithm itself. For the use with this concept, a variety of criteria are described and conceived that capture what commonly is considered to be important in a polygonal mesh. In addition, an algorithm is developed within the concept that allows extraction of external skeletons as one aspect of essence of shape. Moreover, it is demonstrated that the concept also covers different notions of shape such as silhouettes. Since these have different application-specific requirements, a different algorithm is presented for fulfilling them. Finally, the methods that were presented are discussed with respect to potential application areas and a number of examples are shown. Geometrische Modelle bilden die Basis der Computergraphik. Aufgrund ständig wachsender Rechenkapazität und steigender Hardwareunterstützung werden immer mehr und zunehmend komplexere Modelle erzeugt. Um diese effizient speichern, evaluieren, manipulieren und miteinander vergleichen zu können ist es notwendig, das Wesentliche der Form von Objekten zu finden und zu extrahieren. Insbesondere für polygonale Modelle wird ein Konzept entwickelt, das es erlaubt, die Notation von Wichtigkeit an die spezifische Anwendung anzupassen, ohne den Extraktionsalgorithmus selbst zu verändern. Es werden eine Reihe von Kriterien für die Verwendung innerhalb dieses Konzeptes beschrieben und neu entworfen. Diese werden verwendet, um Strukturen entsprechend der üblichen Auffassung von wichtigen Merkmalen in polygonalen Modellen zu finden. Des weiteren wird entsprechend des Konzeptes ein Algorithmus entwickelt, der externe Skelette als einen Aspekt von wesentlichen Formmerkmalen extrahiert. Außerdem wird gezeigt, daß das Konzept auch andere Formmerkmale wie beispielsweise Silhouetten beinhaltet. Da diese andere anwendungsbezogene Anforderungen haben, wird ein entsprechender Algorithmus präsentiert, der diese erfüllt. Abschließend werden die vorgestellten Methoden in Bezug auf ihre möglichen Anwendungsgebiete untersucht und eine Anzahl von Beispielanwendungen vorgestellt.