Sequential Triangle Strip Generator based on Hopfield Networks

0042949 - ÚI 2009 RIV US eng J - Journal Article
Šíma, Jiří - Lněnička, Radim
Sequential Triangle Strip Generator based on Hopfield Networks.
[Generátor sekvenčních trojúhelníkových pásů založený na Hopfieldových sítích.]
Neural Computation. Roč. 21, č. 2 (2009), s. 583-617. ISSN 0899-7667. E-ISSN 1530-888X
R&D Projects: GA MŠMT(CZ) 1M0545; GA AV ČR 1ET100300517; GA MŠMT 1M0572
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10300504; CEZ:AV0Z10750506
Keywords : sequential triangle strip * combinatorial optimization * Hopfield network * minimum energy * simulated annealing
Subject RIV: IN - Informatics, Computer Science
Impact factor: 2.175, year: 2009

The important task of generating the minimum number of sequential triangle strips (tristrips) for a given triangulated surface model is motivated by applications in computer graphics. This hard combinatorial optimization problem is reduced to the minimum energy problem in Hopfield nets by a linear-size construction. In particular, the classes of equivalent optimal stripifications are mapped one to one to the minimum energy states that are reached by a Hopfield network during sequential computation starting at the zero initial state. Thus the underlying Hopfield network powered by simulated annealing (i.e. Boltzmann machine) which is implemented in a program HTGEN can be used for computing the semi-optimal stripifications. Practical experiments confirm that one can obtain much better results using HTGEN than by a leading stripification program FTSG although the running time of simulated annealing grows rapidly near the global optimum. Nevertheless, HTGEN exhibits empirical linear ...

Důležitá úloha generování minimálního počtu sekvenčních trojúhelníkových pásů (tristrips) pro daný triangulovaný povrchový model je motivována aplikacemi v počítačové grafice. Tento těžký kombinatorický problém je redukován na problém minimální energie v Hopfieldových sítích pomocí konstrukce lineární velikosti. Speciálně třídy ekvivalentních optimálních stripifikací jsou vzájemně jednoznačně zobrazeny na stavy s minimální energií, které jsou dosaženy Hopfieldovou sítí během sekvenčního výpočtu začínajícího v nulovém počátečním stavu. Tedy příslušnou Hopfieldovu síť zesílenou o simulované žíhání (tj. Boltzmannův stroj), která je implementována v programu HTGEN, lze použít pro výpočet semioptimálních stripifikací. Praktické experimenty potvrzují, že HTGEN může dosáhnout mnohem lepších výsledků než vedoucí konvenční stripifikační program FTSG (který představuje referenční stripifikační metodu, která není založena na neuronových sítích), i když výpočetní čas simulovaného žíhání roste ...
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0136070