Geometrické reprezentace svalových vláken a jejich vliv na ramena momentů sil

Lukáš RYPL

Bakalářská práce

Geometric Representations of the Muscle Fibres and their Impact on the Moments Arms

Anotace:

Práce se zabývá reprezentací svalových vláken prostřednictvím Catmull-Rom křivek od jejich tvorby až po deformaci (simulaci pohybu). Počet segmentů, ze kterých se vlákno skládá, je určen automaticky pomocí adaptivní metody navržené v práci. Zvýšený počet segmentů zajistí lepší reprezentaci vlákna. Pro úpravu vláken za běhu byla zavedena metoda pro detekci kolize povrchového modelu kosti a řídícího bodu vlákna, postavená na implementaci signed distance field v knihovně Discregrid. Body vlákna nacházející se uvnitř kosti byly díky tomu přesunuty na její povrch. V porovnání se současným přístupem je navržené řešení výrazně přesnější, přestože negarantuje, že jednotlivé segmenty vlákna nebudou kolidovat, neboť dochází k případům, kdy body jsou mimo kost, ale jejich spojnice kostí prochází.

Abstract:

The thesis deals with the representation of muscle fibers through Catmull-Rom curves from their formation to deformation (motion simulation). The number of segments that make up a fiber is determined automatically using the adaptive method proposed in the work. The increased number of segments ensures a better representation of the fiber. To modify the fibers at runtime, a method for detecting the collision of the bone surface model and the fiber control point was introduced, based on the implementation of a signed distance field in the Discregrid library. The points of fiber located inside the bone were thus moved to its surface. Compared to the current approach, the proposed solution is significantly more accurate, although it does not guarantee that the individual fiber segments will not collide, as there are cases where the points are outside the bone, but line between them passes through the bone.

Klíčová slova

Muskuloskeletální modelování, Catmull-Rom křivky, signed distance field, detekce kolizí

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 5. 2021

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Doc. Ing. Josef Kohout, Ph.D.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta aplikovaných věd

Bakalářský studijní program / obor:
Inženýrská informatika / Informatika