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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:賴佳欣
研究生(外文):LAI, CHIA-HSIN
論文名稱:掃描3D物件以建構積木模型之實作
論文名稱(外文):Implementation of Building Bricks from Scanning 3D Objects
指導教授:唐政元
指導教授(外文):TANG, CHENG-YUAN
口試委員:唐政元李其瑋何瑁鎧吳怡樂
口試委員(外文):TANG, CHENG-YUANLEE, CHI-WEIHOR, MAW-KAEWU, YI-LEH
口試日期:2017-06-23
學位類別:碩士
校院名稱:華梵大學
系所名稱:資訊管理學系碩士班
學門:電算機學門
學類:電算機一般學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:68
中文關鍵詞:3D 模型積木體素化
外文關鍵詞:3D modelBrickVoxelization
相關次數:
  • 被引用被引用:1
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積木是許多人從小的回憶與玩具,父母購買積木主要是讓小朋友訓練邏輯思考能力。事實上,從相關文獻得知,積木不只是訓練邏輯思考的功能,而是刺激腦袋以激盪出更多創意。
積木模型可當作藝術品,具有商業價值。在以往以全人力的方式要建造出一個複雜的積木模型,需花費很多心力、時間與成本,且須確保最後組合之模型其結構穩定。
本論文透過掃描物件的3D模型協助,以縮短組合3D積木模型的時間及成本。我們提出使用Sense 3D Scanner掃描工具,將實體物件掃描成3D模型圖,並且將3D模型圖用Sense軟體附帶的智慧型修補功能以及人工手動方式進行修補。接著,利用Smal[9]提出的細胞自動機(CA with cell clustering)演算法來轉換體素化(voxelization)模型及分層,最後使用積木組合3D積木模型。經過多次實驗可發現,藉由軟、硬體的輔助,有效降低取得3D影像圖的困難度,提升3D積木組合約5成的效率。

The bricks are toys from our childhood. The main purpose that most parents buy bricks is that they want to train their children having the capability of logical thinking. Based on the related papers in the literature, actually, building blocks are not only to train the functions of thinking the logic for people, but also to stimulate the brain in order to stir more creativity.
The brick model can be used as an artwork having the commercial value. In the past, generating a complex brick model in large scale bricks requires a lot of time and effort. It has to consider how to generate the objective brick model using some bricks and guarantee its stability of the structure.
In this thesis, we shorten the time and cost of building the 3D model by using scanning the 3D object. The Sense 3D scanner is used to scan a physical object into a 3D model. The functions of editing and repairing the 3D scanned model consist of automatic methods and manual methods. And then, we use the method (CA with cell clustering) proposed by Smal [9] to convet the 3D model into voxelization and build its bricks. In our experiments and experiences, we find that using hardware and software can reduce the difficulty of obtaining 3D models effectively. The efficiency of building a brick by using a 3D model can be enhanced about 50 percent.

誌 謝 I
摘 要 II
ABSTRACt III
目 錄 IV
表 錄 VI
圖 錄 VII
一、緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 5
1.3 研究流程 6
二、相關研究 7
2.1 體素(Voxel) 7
2.2 體素化(Voxelization) 8
2.3 結構穩定性 8
三、實驗設計 18
3.1 研究架構 18
3.2 研究工具 19
3.2.1 Sense 3D Scanner 19
3.2.2 MagicaVoxel 20
3.2.3 Eugene Smal的程式 22
3.3實驗設計 24
四、研究成果與限制情形 43
4.1 研究成果 43
4.1.1 取得3D影像圖 43
4.1.2 轉換體素化及排序積木位置分層圖 44
4.1.3 組合3D積木模型 45
4.2限制情形 48
4.2.1 掃描 48
4.2.2 顏色 50
4.2.3 比例 51
五、結論與未來期望 52
5.1 結論 52
5.2 未來展望與建議 52
參考文獻 54



[1] 李其瑋,微型積木人像創作系列與QR Code創作,http://ir.lib.cyut.edu.tw:8080/handle/310901800/32278,朝陽科大機構典
藏設計學院視覺傳達設計系,平面作品Item 310901800/32278,2015年6月12日。
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[4] 海馬老爸,{勝景踩點}好山好水好巨大……的麻雀,溫市笑應,http://myvanlife.com/2014/08/23/好山好水好大-的麻雀/,2014年8月
23日。
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[10] Grandaddy,樂高迷必衝!讓想像力起飛的「Nathan Sawaya積木夢工場」,大人物,https://www.damanwoo.com/node/58682,2012
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[11] H.-H. Hsieh, C.-C. Chang, W.-K. Tai and H.-W. Shen,Novel Geometrical Voxelization Approach with Application
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[13] jessie,歪樓台灣首座樂高積木藝廊,jessie,http://jessie73319.pixnet.net/blog/post/438627301- 【歪樓】 台灣首座樂高
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[17] S.-J. Luo, Y. –H. Yue, C.-K. Huang, Y.-H. Chung, S. Imai, T. Nishita and B.-Y. Chen, Legolization: Optimizing
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- p.222:12, 2015.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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