Hakkında Künye

3 Boyutlu Modelleme ve Analiz

3 Boyutlu Modelleme ve Analiz

Yrd. Doç. Dr. Yusuf Sahillioğlu

Gerçek hayatta görebileceğimiz objelerin sanal kopyalarını otomatik olarak veya elle yaratma sürecine 3 Boyutlu (3B) modelleme diyoruz. Bilim dünyası bu işi mümkün olduğunca otomatik hale getirebilen yazılımlar üretmekle uğraşırken, bu çözümlerin uygun donanımlarla birleştirilmesi sonucu yepyeni teknolojileri de gözlemliyoruz (3B lazer tarayıcılar, Kinect, Tango, vb.).

Hal böyleyken dijital ortama aktarılan sayısız modelin analiz edilmesi işi yeni bir araştırma alanı açmıştır. Örneğin bu 3B modeller arasında anlamlı benzerlikler kurmak, birinin özelliklerini diğerine transfer edebilmek, hızlı sorgulamalar yapabilmek günümüzde çok ihtiyaç duyulan işlemlerdir. Verilen bir 3B modelin bağımsız olarak analiz edilmesi de önemlidir. Örneğin bir insan modeli üzerinde dikkat çekici noktaları saptamak (burun, göz, parmak, vb.), simetrik kısımları bulmak (sol-sağ ayak), ve bölümleme yapabilmek (gövde, uzuvlar, kafa) çok önemli uygulamalardır. Bu 3B modellerin oyunlar gibi interaktif programlarda hızlı şekilde kullanılabilmesi için bazen basitleştirilmesi de gerekebilmektedir. Örneğin bir futbolcu modeli kameradan uzak iken daha az detay ile gösterilebilecekken kameraya yaklaştıkça arttırılmış detay (yani onu oluşturan çokgen sayısı) ile gösterilmelidir ki kullanıcı görsel kalitede bir kayıp yaşamadan, oyunu duraksamalar olmadan akıcı bir şekilde oynayabilsin. Çokgenlerden oluşmuş bir 3B sanal modeli ve benzer şekilde oluşturulmuş başka bir 3B modelin az ve çok detaylı hallerini yandaki şekilde görebiliriz.

/image/122/

/image/123/

3B modelleri bağımsız analiz etmek yerine içinde bulundukları bağlama göre analiz etmek daha başarılı sonuçlara neden olabilmektedir. Bunu en güzel şekilde bir örnek ile açıklayabiliriz. Koleksiyonumuzun helikopter, araba ve fotoğraf makinesinden oluştuğu bir durumda araba modelini en basit haliyle temsil etmek onu diğerlerinden ayırabilmemiz için yeterlidir (bakınız yandaki figür, en sağ taraf). Fakat koleksiyonun Toyota, Ford, Mazda, BMW ve Ferrari'lerden oluştuğu bir durumda araba modellerini bu kadar fazla basite indirgemek karışıklıklara neden olacaktır.

Benzer analiz fikrini 3B şekil eşlemesi problemine de uygulayabiliriz. Yan tarafta 3B şekillerden alınan 2B kesitleri görüyoruz (gri, kırmızı, yeşil). Eğer sadece gri ve kırmızı şekilleri dikkate alırsak (a)'da gösterilen eşlemeyi kabul edecekken tüm şekilleri dikkate aldığımızda (b)'deki eşlemenin daha iyi olduğunu görüyoruz. Bu takım kurnaz detaylar 3B şekil analizini zorlu ve bir o kadar da zevkli kılan özelliklerdir.

/image/124/

3B modelleme sonucu elde edilen modelleri oyun, film, ve tip eğitimleri gibi sanal uygulamaların içinde kullanmanın yanında yaşadığımız gerçek dünyaya çıkartmamız da mümkündür. Günümüzün popüler teknolojilerinden 3B yazıcılar (3D printing) bu fikri gerçekleştirmeye olanak sağlar. Tabi sanal dünyanın ortamında fizik kuralları fazla düşünülmeden tasarlanmış modeller dış dünyaya aynen çıkartıldığında ayakta durmakta zorlanabilir, veya yerçekimi etkisiyle sanal halinden daha farklı sarkık bir hal alabilir. Bu tip problemleri saptamak ve çözmek yine 3B modelleme ve analiz alanının önemli uygulama alanlarındandır. Belki de bu yazının okunduğu şu tarihte 3B yazıcılardan yemek alımı da mümkün olmuştur. Afiyetler diliyor tarayıcınızdaki yeni sekmeye geçerken pizza sosu bulaşmış parmaklara dikkat diyoruz. Gerçi belki de artık yeni sekme bir göz kırpma hareketiyle geçiyorsunuzdur. O da başka bir yazının konusu tabi.

Yrd. Doç. Dr. Yusuf Sahillioğlu
- 5 -