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Total de Patrones de Transición para Técnicas Octree
Alumno: Javier Henríquez.
Septiembre de 2020
Existe una cantidad finita de patrones de transición en las técnicas de generación de mallas
volumétricas basadas en Octree. El conocimiento de éstas, se debe al uso empírico y a métodos
de generación aleatorios. Frente a esto se genera la siguiente duda, ¿Son todos estos, los
patrones de transición existentes?
Con el fin de responder esta pregunta, y respaldar previos y futuros estudios, se ha realizado
este trabajo, donde se obtendrá por medio de algoritmos de fuerza bruta, todos los patrones de
transición existentes para las técnicas Octree 8 y Octree 27. Con estos resultados, se podrá
concluir si se han estudiado todos los posibles casos o situaciones en documentos previos y futuros.
Extensión de Patrones de Transición para Mallas Hexaédricas tipo Octree
Alumno: Miguel Ibáñez.
Mayo de 2020
Los patrones actuales de la técnica de Octree27 produce refinamiento en cascada en situaciones
que la zona de refinamiento contiene un subdominio hexaédrico. En este trabajo se propone un set de
patrones nuevo que resuelve este problema. Además, se extiende el mapa de nodos internos para soportar
los nuevos patrones. También, se realiza un análisis de la técnica Octree27 para determinar la cantidad
de patrones posibles. Se realizan mejoras al programa mesher usado y se crea un proyecto open source.
Comparación Inicial de Refinamiento entre Mallas Mixtas y Hexaédricas
Alumno: Esteban Hernández.
Julio de 2018
Esta memoria contempla la implementación de la técnica Octree que divide
recursivamente los octantes en 27 nuevos sub-octantes. Este tipo de acercamiento
permite generar una malla de hexaedros con zonas finas y gruesas de refinamiento.
Una vez implementada se comprará con técnica Octree que divide
recursivamente los octantes en 8 nuevos sub-octantes. La comparación será
a nivel de calidad de elementos y control sobre la cantidad de nodos y elementos de la
malla resultante.
Representación de Características Internas en
una Malla de Volumen
Alumno: Javier Figueroa.
Septiembre de 2017
Se desea desarrollar un conjunto de patrones que permitar aproximar de forma
correcta, el conjunto de características internas producidas por la
intersección de una o más superficies. Estos patrones deben
reconocer y ser capaces de representar automáticamente todas las configuraciones
posibles en un dominio 3D.
Integración de Código a Plataformas de Modelaro
Open-Source
Alumno: Victor Cifuentes.
Agosto de 2017
La idea de esta memoria es integrar el código que permite generar una malla
3D de elementos mixtos a las plataformas: CamiTK
y ArtiSynth. Para ello será necesario traspasar
el código actual de C++ a Java y probar una correcta integración con ambas
plataformas que son de tipo open-source y mundialmente utilizadas.
Uso de Patrones de Transición de Poliedros no Regulares
Alumno: Rodrigo Fuentes.
Junio de 2017
Esta memoria corresponde a integrar patrones de transición entre zonas gruesas y finas de
una malla con un código ya existente, pero que genera elementos mixtos poco comunes
para lograrlo. Estos elementos no son regulares, pero tienen la particularidad de ser
co-esféricos, lo que los convierte en patrones ideales para simulaciones mediante
Volúmenes Finitos.
Inclusión de Características Topológicas
en Mallas de Superficie tras su Intersección
Alumno: Sebastián Faure.
Enero de 2017
Cuando se produce una intersección no nula entre dos superficies, sus respectivas
condiciones topológicas no están consideradas mutuamente. Es decir, si la
intersección de dos triángulos es un segmento, dichos trinángulos
naturalmente no son capaces de respresntar dicho segmento. El objetivo de esta memoria
es modificar las mallas de superficie que se intersectan con el fin de actulaizarlas
dependiendo del tipo de intersecci´n que se produce. En el ejemplo anterior donde
la intersección de dos triángulos es un segmento, el resultado debería ser
que cada triángulo es reemplazado por 4 nuevos. En la actualidad existen algunos
algoritmos que permiten realizar esto, sin embargo mediante esta memoria se busca producir
mejores resultados y, a diferencia de otros trabajos, producir un nueva malla (superficie)
cerrada que surja producto de la intersección de las mallas de entrada.
Mejoramiento de la Mantenibilidad y Extensibilidad de una Herramienta
de Generación de Mallas Volumétricas
Alumno: Sebastián Tobar.
Abril de 2016
Por lo general, las aplicaciones que implementan algoritmos de alta complejidad son
diseñadas descartando características relacionadas con la calidad del software,
para obtener el mejor desempeño posible en términos de tiempo de ejecución
y uso de memoria. En este trabajo, se realiza el rediseño de una aplicación de
generación de mallas volumétricas, buscando mejorar su mantenibilidad y extensibilidad.
Para esto, se rediseñó un componente del programa que es accedido con gran frecuencia,
y que realiza una gran cantidad de labores, integrando el patrón de diseño
"visitante" de Gamma et al. Las pruebas de desempeño realizadas demuestran que las
diferencias en tiempo de ejecución son aceptables y las diferencias de uso de memoria son
despreciables. La aplicación de métricas de calidad de software a las implementaciones
realizadas demuestran una mejora en los atributos de calidad de extensibilidad y flexibilidad, a
costa de la entendibilidad del diseño.
Detección de Características de un Dominio
para Generar una Malla de Volumen que las Considere
Alumno: Cristopher Arenas.
Noviembre de 2015
Existen un conjunto de patrones de superficie que, en función de los nodos
internos y externos que tiene un elemento que intersecta dicha superficie, permiten
que un hexaedro sea reemplazado por otros tipos de elementos con el fin de mejorar
la representación externa del dominio. Esto funciona bien para dominios que
son más bien curvos, pero si el dominio presenta claramente bordes o esquinas,
los patrones no son capaces de representar bien dichas características. El primer
paso para solucionar esto consiste en detectar cuando (y sobre todo donde) existen
claramente bordes y esquinas en el dominio input. Con esta información, los
patrones de superficie pueden ser "alertados" y considerar por ende dichas
características.
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Mejoramiento de la Calidad de Elementos Mixtos en Patrones de
Transición para un Octree
Alumno: Esteban Daines.
Noviembre de 2015
En la actualidad un conjunto de patrones de transición permiten concentrar
nodos en una cierta región de interés para una simulación.
Con esta mayor concentración de nodos, la simulación entrega resultados
más precisos en dichas áreas, y al haber menos nodos en el resto
del dominio, el conjunto de ecuaciones a resolver se logra en un menor tiempo.
Por otro lado, cuando la malla posee elementos de mala calidad (según
indicadores claramento establecidos), se pueden producir inestabilidades numéricas,
las que pueden afectar los resultados de la simulación.
El objetivo de esta memoria es detectar aquellos patrones que poseen elementos
de menor de calidad y, mediante alguna estrategia, mejorar la calidad de estos.
Algoritmo de Transformaciones Geométricas Automático
para Mallas Tipo Octree
Alumno: Sebastián Durán.
Octubre 2014
Si se tiene un dominio cualquiera representado por su superficie S, es posible
generar una malla de volumen mediante un método como el
Octree; sin
mayores problemas. Sin embargo, si previo a utilizar el Octree, el dominio original
S es rotado, por ejemplo en 90° con respecto al eje z, el resultado
del Octree no será el mismo. Esta memoria busca generar un algoritmo que
automáticamente rote el dominio S de forma de generar la menor cantidad
de elementos posibles y potenciando la calidad de la malla final. Para ello será
necesario desarrollar un estudio previo, por ejemplo, de la dirección predominante
de las normales de las caras de S.
Framework Modular para Visión Estéreo Computacional
Alumno: Javier Ronda.
Octubre 2013
La Visión Computacional es un área de las Ciencias de la Computación que
se dedica a estudiar el cómo las máquinas visualizan el mundo. La Visión
Estéreo consiste en la obtención de información acerca de la profundidad
de los objetos a través de 2 o más imágenes. El objetivo principal de
esta memoria es aplicar ingeniería de software (en particular las relacionadas con la
documentación y diseño del mismo) para implementar el prototipo de un Framework
que permita combinar distintos algoritmos que se utilizan en la Visión Estéreo.
Este Framework se transformará en una herramienta tanto para desarrolladores que
implementen sus propias aplicaciones como para investigadores que quieran probar sus propios
algoritmos.
Expansión de Frente para Generar una Malla Parcial de Volumen
Alumno: Matías Valdés.
Julio 2013
Generardor de mallas de volumen utilizando elementos mixtos. Propaga un subconjunto de
caras de la malla de superficie input hacia el interior del dominio. Esta memoria busca
generar una primera aproximación del problema de generar una malla conforme bajo
un algoritmo que sigue la idea de Advancing Front. En particular, se tratará
de resolver el problema para dominios convexos y se propondrá, dentro de lo posible,
soluciones para tratar dominios cóncavos.
Diseño de Patrones de Transición entre
Zonas Refinadas y Gruesas de una Malla de Volumen de Elementos Mixtos
Alumno: Eugenio González.
Abril de 2013
Se tiene una malla de volumen que representa adecuadamente un dominio,
sin embargo esta malla cuenta con una cantidad excesiva de elementos que podría
ser disminuido si se contara con un conjunto de patrones que permitan hacer una
transición entre zonas donde se necesita un alto nivel de refinamiento y las
zonas en que no. Actualmente existen algunos patrones, pero no son suficientes para
considerar todos los casos. Además se cuenta con una implementación vieja
que debe ser actualizada para considerar más casos de forma eficiente. Este tema
es complejo y da fácilmente para un alumno que desee seguir desarrollándolo
en un magíster.
Generación Eficiente de Mallas de Superficie a
partir de Imágenes Médicas
Alumno: Joe Cabezas.
Noviembre de 2012
Se tiene un conjunto de imágenes en 2D, pero que están equi-distantes
en una dirección ortogonal a las anteriores, de forma que es posible generar
un cuerpo tridimensional discreto en una de sus dimensiones. En la actualidad existen
algoritmos como Marching Cubes
que permiten generar una primera malla
de superficie, sin embargo en muchos casos estas mallas presentan problemas
topológicos que pueden ser evitados mediante una implementación que
considere más casos de borde. Mediante esta memoria se busca implementar de forma
eficiente los pasos que permitirán obtener una malla de calidad sin pasar por
varios algoritmos de mejoramiento de calidad y topología.
Optimización de un Algoritmo Geométrico por GPU
Alumno: Pablo Riedemann.
Noviembre de 2012
Se cuenta con un algoritmo que permite generar mallas de volumen. En la medida que la malla
de superficie input contiene más triángulos, el algoritmo se vuelve muy costoso
debido, principalmente, a dos funciones geométricas que se utilizan recurrentemente:
(a) saber si un punto cualquiera está dentro o fuera del dominio y (b) dando un punto
cualquiera, ser capaz de proyectarlo sobre la superficie input, sujeto a la condición
de mínimo desplazamiento de éste. Esta memoria busca implementar estas dos
funciones críticas en GPU a modo de optimizar el tiempo de generación total de
la malla.
Rediseño y Programación de un Algoritmo
Geométrico
Alumno: Sebastián Bravo.
Agosto de 2012
Se cuenta con un conjunto de clases en C++ que constituyen un algoritmo de
generación de mallas geométricas 3D de volumen y se desea mejorar
su orientación a objetos, además de desarrollar una interfaz para
lectura, escritura, visualización y display de resultados
estadísticos que actualmente se hacen sólo por consola. Este trabajo
implica realizar el análisis mediante UML y luego reprogramar el
código según sea necesario (C++).
Visualizador para Debugging Geométrico
Alumno: Andrés Almarza.
Junio de 2011
Una malla geométrica es un conjunto de nodos, arcos, caras y elementos
que se relacionan entre sí. En ocasiones se detectan errores de una
forma no visual y resulta muy complicado comprenderlos ya que se deben
"imaginar" en función de las coordenadas la configuración
del elemento. El motivo de este trabajo es entonces realizar este proceso de
forma automática y visual. Por ejemplo, dado un elemento visualizar los
índices de sus nodos, aislar un elemento de la malla, aislar todos los
elementos de que compartan un nodo, superposición de mallas y varias otras
operaciones.
Paralelización de un Octree
Alumno: Ignacio Lillo.
Junio de 2011
El algoritmo de generación de mallas conocido como Octree, consiste en
tomar la "caja" o cubo mas grande que contenga al dominio que desea
ser mallado y luego dividir este elemento recursivamente en ocho nuevos cubos
hasta cumplir cierto requisito. El algoritmo ya esta implementado (en C++), pero
se desea paralelizar así como también otros procesos asociados.
Este trabajo se guiará de forma conjunta con el profesor
Mauricio Solar.
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