02580 Analyse og beregninger på geometriske data

2018/2019

Kursusinformation
Geometric Data Analysis and Processing
Engelsk
5
Bachelor
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
F5B (ons 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger og øvelser i databar
13-uger
F5B
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Skriftlige hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
02585
(01005/01006).­(02631/02632/02633) , Kendskab til et programmeringssprog såsom Python og en god forståelse af basal ingeniørmatematik, herunder matematisk analyse og lineær algebra inklusive egenværdiproblemer.
Jakob Andreas Bærentzen , janba@dtu.dk
Peter Røgen , Lyngby Campus, Bygning 303B, Tlf. (+45) 4525 3044 , prog@dtu.dk

01 Institut for Matematik og Computer Science
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Kursets mål er at forberede de studerende på problemstillinger, der involverer geometriske data såsom punktskyer, trekantsnet eller isoflader i skalare felter. Sådanne problemer kunne være oprensning og sammenlægning af data fra optiske scannere, modellering af overflader fra spredte punkter, procedural generering af geometri og meshing til FEM beregninger. Under dette større mål er det umiddelbare sigte at gøre de studerende bekendte med teknikker til repræsentation af geometri og at introducere de studerende til en række algoritmer til at processere sådanne data, konvertere mellem repræsentationer og visualisere geometri.

Det praktiske arbejde består af ugentlige opgaver, der løses med Python programmeringssproget.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • udvælge og bruge overfladerepræsentationer til opgaver, der involverer geometriske data
  • beregne differentialgeometriske egenskaber med Laplace-Beltrami operatoren for trekantsnet
  • polygonalisere implicitte overflader
  • repræsentatere funktioner via basisfunktioner og foretage interpolation.
  • reducere trekantsnet
  • udglatte og fjerne støj fra trekantsnet
  • registrere punktskyer
  • Delaunay triangulere 2D punktsæt
  • parametrisere 3D overflader
  • benytte volumen og skelet repræsentationer til analyse af geometriske data
  • benytte et tetraedegitter fra en overfladerepræsentation
  • benytte computergrafik til effektfuld visualisering af geometriske data
Kursusindhold
Følgende emner indgår i kurset:
- Flere overfladerepræsentationer som f.eks. polygon- (især trekants) net, distance fields (med og uden fortegn), skelet og medial repræsentationer, gitre af tetraedere og hexaedere, punktskyer, etc.
- Spektral analyse af trekantsret.
- Differentialgeometriske egenskaber ved diskrete overfladerepræsentationer.
- Primitive operationer på polygonnet.
- Reduktion og optimering af polygonnet.
- Registrering af punktskyer med ICP metoden.
- Triangulering og manipulation af trianguleringer.
- B-Spline basisfunktioner og interpolation på polygonnet og interpolation imellem spredte punkter.
- Processering af geometrisker data via computerprogrammering.
- Visualisering af geometriske data med henblik på tilgængeliggørelse.
Sidst opdateret
04. maj, 2018