Untersuchungen zur Berechnung Medialer Mengen bezüglich gekrümmter Referenzflächen und -kurven im Euklidischen Raum

Dennis Allerkamp, Leibniz Universität Hannover, Diplomarbeit
04/2004

Die verschiedenen Repräsentationsformen geometrischer Objekte bilden einen wichtigen Aspekt der grafischen Datenverarbeitung. Unterschiedliche Repräsentationen bieten jeweils spezifische Vorteile, aber auch Nachteile. Daher müssen für viele Anwendungen die verwendeten Repräsentationsformen mit Bedacht gewählt werden.

Es gibt allerdings viele Problemgebiete, fur die noch keine befriedigenden Darstellungsformen der Geometriedaten bekannt sind.

Aus solch einer Situation entstand auch das Konzept der medialen Achse, das Harry Blum in den 60er Jahren des vorherigen Jahrhunderts zur Beschreibung biologischer Formen erdachte.

Die mediale Achse ist die Menge der Mittelpunkte aller maximalen Kugeln eines Bereichs und bildet eine Art Skelett desselben. Eine Kugel heißt maximal, wenn sie komplett in einem Bereich enthalten ist und keine andere sie umschließende Kugel in diesem Bereich existiert. Zusammen mit den Radien der Kugeln stellt die mediale Achse eine vollständige Beschreibung der Form des Bereichs dar, wie wir später noch sehen werden. Bis heute hat die mediale Achse in vielen weiteren Anwendungen an Bedeutung gewonnen. So wird sie zum Beispiel zur Gewinnung guter Triangulierungen beziehungsweise Tetraedisierungen und als intuitive Möglichkeit zur Gestaltung von Formen eingesetzt. Dafür muss oft zu vorhandenen Geometriedaten zunächst die mediale Achse berechnet werden.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Berechnung der medialen Achse von dreidimensionalen Körpern in Randflächendarstellung.

Kontakt: Franz-Erich Wolter