Melnyk O. Methods and means of forming graphic primitives on a hexagonal grid

Українська версія

Thesis for the degree of Candidate of Sciences (CSc)

State registration number

0424U000015

Applicant for

Specialization

  • 05.13.05 - Комп'ютерні системи та компоненти

28-02-2024

Specialized Academic Board

Д 05.052.01

Vinnytsia national technical university

Essay

In the dissertation work, an actual scientific and applied problem is solved, which consists in the development of high-performance methods and means of forming graphic primitives on the hexanonal raster. On the basis of the analytical analysis and evaluation of the current state of the problem, the necessity of developing methods and means of forming graphic primitives on the hexagonal grid is substantiated. The method of the evaluation function for the formation of straight lines on a hexagonal grid, which differs from the known ones in the definition of double step increments in each interpolation cycle, was further developed, which made it possible to reduce the time of linear interpolation up to two times. The ratio for determining the types of step movements for ellipses and circles depending on the part of the step trajectory formation is obtained, which simplifies the methods of forming primitives due to the removal of redundant calculations. For the first time, a method of circular interpolation on a hexagonal grid was proposed, the feature of which is the use of a priori defined stochastic distribution of step increments depending on the area of the step trajectory formation, which made it possible to increase the speed of interpolation by 1.7 due to the prediction of the most likely combination of steps. The method of anti-aliasing vectors on a hexagonal raster was further developed, which differs from the known ones in the use of additional evaluation functions for calculating the pixel coverage area, which made it possible to perform anti-aliasing directly during the formation of the step trajectory image and eliminate the post-processing stage, and, as a result, to increase the performance of the smoothed image formation trajectories of image formation and its realism due to smoothing of the step trajectory. The method of anti-aliasing of vectors on a hexagonal raster received further development, which differs from the known ones by determining the pixel coverage area by determining the signs of the evaluation functions in the centers of the subpixels into which the pixel is divided, which made it possible to parallelize the anti-aliasing process and increase its performance. The obtained characteristics and parameters of the developed tools confirm the correctness of scientific provisions and the adequacy of the proposed models and methods. Based on the proposed methods and models, tools and a system for forming graphic primitives on a hexagonal grid have been developed.

Research papers

O. Melnik, O. Romanyuk, and V. Savratsky, Applying of hexagonal raster in image formation. Monography, Boston, USA, 2020;

S. O. Romanyuk, S. V. Pavlov, and O. V. Melnyk, “New method to control color intensity for antialiasing”, Control and Communications (SIBCON), 2015 International Siberian Conference on 02 July 2015, DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147194;

О. Н. Романюк, О. В. Романюк, та О. В. Мельник, “Формування відрізків прямих на гексагональному растрі”, Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка», № 2, с. 69-72, 2016;

О. Н. Романюк, та О. В. Мельник, “Особливості використання гексагонального растра при побудові пристроїв відображення”, Міжнародний науково-технічний журнал «Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах», Хмельницький, №3 (56), с. 105-109, 2016;

О. Н. Романюк, О. В. Романюк, та О. В. Мельник, “Реалізація кругової інтерполяції при використанні гексагонального растру”, Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка», № 1(24), с. 53-58, 2017;

О. Н. Романюк, І. В. Абрамчук, та О. В. Мельник, “Визначення типів крокових приростів для побудови кола на гексагональному растрі”, Вісник Хмельницького національного університету. Серія: Технічні науки, Хмельницький, ХНУ, №3(249), с. 172-176, 2017;

О. Н. Романюк, О. В. Мельник, І. В. Абрамчук, та Н. С. Костюкова, “Особливості формування еліпсів на гексагональному растрі”, Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка», № 1(26), с. 86-90, 2018;

О. Н. Романюк, О. В. Мельник, та С. І. Вяткін, “Класифікація методів антиаліайзингу”, Вісник Херсонського національного технічного університету, Херсон, ХНТУ, №3(50), с. 154-159, 2014 р;

O. N. Romanyuk, A. V. Melnik, A. P. Goncharuk, and Y. L. Lyashenko, “Effective Models for the Specular Color Constituent Computing”, Journal of Computer Science and Engineering, Volume 2, Issue 2, pp. 25-29, august 2010;

O. Romanyuk, S. Pavlov, O. Melnyk, S. Romanyuk, A. Smolarz, and M. Bazarova, “Method of anti-aliasing with the use of the new pixel model”, Optical Fibers and Their Applications, Lublin, Poland, pp. 274-278, 2015. https://doi.org/10.1117/12.2229013;

О. Н. Романюк, М. С. Курінний, О. В. Мельник, та Н. С. Костюкова, “Високопродуктивна конусна модель пікселя для антиаліайзингу відрізків прямих”, Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія «Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка», Випуск 14(188), Донецьк, с. 216-220, 2011;

О. Н. Романюк, М. С. Курінний, О. В. Мельник, та С. В. Олійник, “Кругова модель пікселя для задач антиаліайзингу”, Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія «Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка», Випуск 15(203), Донецьк, с. 90-94, 2012;

О. Н. Романюк, М. С. Курінний, та О. В. Мельник, “Антиаліайзинг зображення відрізків прямих з використанням нової моделі пікселя”, Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. Міжнародний науково-технічний журнал. №2(20), с. 30-35, Вінниця, ВНТУ, 2010;

О. Н. Романюк, О. В. Романюк, та О. В. Мельник, “Метод антиаліайзингу зображень відрізків прямих з використанням додаткових оцінювальних функцій”, Міжнародний науково-технічний журнал «Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах», Хмельницький, ХНУ, №2 (47), с. 210-214, 2014;

О. Н. Романюк, О. В. Мельник, І. В. Абрамчук, та О. О. Дудник, “Модифікація гаусівської моделі пікселя для задач антиаліайзингу”, Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка». № 1, с. 84-88, 2015;

О. Н. Романюк, С. О. Романюк, О. В. Мельник, та Д. А. Озерчук, “Особливості формування еліпсів, повернутих на заданий кут, на гексагональному растрі”, Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка», № 2(31), с. 23-28, 2020;

О. Н. Романюк, О. В. Мельник, С. В. Котлик, С. О. Романюк, та Р. Ю. Чехместрук, “Методи підвищення продуктивності формування векторів на гексагональному растрі”, Автоматизація технологічних і бізнес-процесів, Volume 14, Issue 3, с. 27-36, 2022;

О. Н. Романюк, О. В. Мельник, та В. А. Шмалюх, “Метод прискореної кругової інтерполяції на гексагональному растрі”, Вісник ВПІ, № 2, с. 81–88, 2023;

О. Н. Романюк, О. В. Мельник, С. О. Романюк, Т. І. Коробєйнікова, та О. П. Прозор, “Антиаліайзинг зображення крокової траєкторії відрізка прямої на гексагональному растрі”, Modern engineering and innovative technologies, Issue 22, Part 1, с. 113-121, 2022. DOI: 10.30890/2567-5273.2022-22-01-043;

С. О. Романюк, О. Н. Романюк, С. В. Павлов, та О. В. Мельник, “Модель для відтворення спекулярної складової кольору в засобах комп’ютерної графіки”, Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, ВНТУ, №3(34), с. 50-57, 2015

Files

Similar theses