التجزئة القائمة على الصور

لا تزال معظم الأساليب المستخدمة حتى الآن تتبع مسار التصميم بمساعدة الحاسوب التقليدي، وذلك باستخدام خطوة وسيطة لإعادة بناء السطح، تليها خوارزمية تقليدية لإنشاء الشبكة تعتمد على التصميم بمساعدة الحاسوب. ^{[ 1 ]} تستخدم أساليب التصميم بمساعدة الحاسوب بيانات المسح لتحديد سطح المجال، ثم تُنشئ عناصر داخل هذا الحد المُحدد. على الرغم من توفر خوارزميات قوية نسبيًا، إلا أن هذه التقنيات غالبًا ما تستغرق وقتًا طويلاً، وتكاد تكون غير قابلة للتطبيق على التضاريس المعقدة التي تميز بيانات الصور. كما أنها لا تسمح بسهولة بإنشاء شبكة لأكثر من مجال واحد، نظرًا لأن الأسطح المتعددة غالبًا ما تكون غير متطابقة، مع وجود فجوات أو تداخلات عند نقاط التقاء بنية أو أكثر. ^{[ 2 ]}

يُعدّ هذا النهج الطريقة الأكثر مباشرة، إذ يجمع بين مرحلتي الكشف الهندسي وإنشاء الشبكة في عملية واحدة، مما يُوفر نتائج أكثر دقة وموثوقية من إنشاء الشبكة من بيانات السطح. وقد طُرحت تقنية تحويل الفوكسل لتوفير شبكات بعناصر مكعبة ^{[ 3 ]} وأخرى بعناصر رباعية الأوجه ^{[ 4 ]} . وهناك نهج آخر يُولّد عناصر رباعية الأوجه ثلاثية الأبعاد في جميع أنحاء حجم المجال، وبالتالي يُنشئ الشبكة مباشرةً بأسطح متعددة الأجزاء متوافقة ^{[ 5 ] .}

يمكن استخدام مجموعة واسعة من أدوات معالجة الصور لإنشاء نماذج عالية الدقة استنادًا إلى بيانات من تقنيات التصوير ثلاثي الأبعاد، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي، والتصوير المقطعي المحوسب، والتصوير المقطعي المحوسب الدقيق (XMT)، والموجات فوق الصوتية. ومن بين الميزات ذات الأهمية الخاصة ما يلي:

• أدوات التجزئة (مثل تحديد العتبة، والتعبئة الفيضية، وطرق مجموعة المستويات، وما إلى ذلك).
• المرشحات وأدوات التنعيم (مثل التنعيم مع الحفاظ على الحجم والطوبولوجيا وتقليل الضوضاء / إزالة القطع الأثرية).

تتيح تقنية التجزئة القائمة على الصور إنشاء شبكات ثلاثية الأبعاد بسهولة من بيانات ثلاثية الأبعاد مجزأة. ومن أبرز ميزاتها ما يلي:

• التجزئة متعددة الأجزاء (تجزئة أي عدد من الهياكل في وقت واحد)
• وظائف الربط لتطبيق خصائص المواد بناءً على قوة الإشارة (مثل معامل يونغ إلى مقياس هاونسفيلد )
• تنعيم الشبكات (على سبيل المثال، الحفاظ على البيانات الطوبولوجية لضمان الحفاظ على الاتصال، والتنعيم المحايد للحجم لمنع انكماش الأغلفة المحدبة)
• تصدير إلى رموز FEA و CFD للتحليل (مثل مجموعات العقد، وعناصر الغلاف، وخصائص المواد، وأسطح التلامس، والطبقات الحدية، والمداخل/المخارج)