Mig-mag kaynağı dikiş formunun voxelleştirilmiş paraboloidkullanarak üç boyutlu görüntüsünün eldesi

Anahtar kelimeler: Kaynak dolgusu, sanal kaynak simülatörü, vokselizasyon, yürüyen küpler, sekizli ağaç veri yapısı Bu çalışmada gerçek zamanlı bir sanal kaynak simülatörü ve bu simülatörde kullanılacak yeni bir kaynak dikiş modeli geliştirilmiştir. Kaynak simülatörü gerçek bir kaynak işlemini sanal ortam gerçekleştirebilmek için kullanılmaktadır. Bu sayede gerçek kaynak eğitiminde meydana gelebilecek kazalardan uzak bir ortam oluşturulmasının yanı sıra eğitim sırasında kullanılan malzeme israfının da önüne geçilmiş olmaktadır. Ayrıca öğrenciler, başlarında herhangi bir eğitimci bulunmaksızın simulator üzerinde kaynak işlemini istedikleri kadar gerçekleştirebilirler. Simülatör, kullanıcıların gerçekçilik hissini kaybetmemeleri için gerçek zamanlı olarak gösterim yapacak şekilde tasarlanmıştır. Buna göre bir saniye içerisinde kullanıcılara gösterilen resim sayısının etkileşimi bozacak sayıların altına düşmemesi amaçlanmıştır. Simülatörün yazılım mimarisi ve kaynak dikiş modelinin elde edilirken kullanılan algoritmalar gerçek zamanlı çizim elde edilecek şekilde tasarlanmıştır. Simülatörle kaynak işlemini gerçekleştirebilmek için çeşitli hareket ve oryantasyon sensörleri kullanılmıştır. Kullanıcının el hareketlerini takip edebilmek için torch üzerine bir adet hareket ve oryanstasyon sensörü yerleştirilmiştir. Bu sensör aracılığıyla kaynak esnasında kullanıcının el hareketleri devamlı olarak yakalanmakta ve elde edilen hareket verilerine göre de bir kaynak dikişi sahne üzerine yerleştirilmektedir Gerçek kaynak dikişine benzerliği göz önüne alınarak simülatörde oluşturulacak kaynak dikiş modeli için paraboloid şekli seçilmiştir. Paraboloid modellerini sanal ortamda oluşturabilmek için gerekli olan parametreler için bir yapay sinir ağı geliştirilmiştir. Yapay sinir ağı kullanıcının hareket verilerini giriş parametresi olarak alıp elde edilecek kaynak dikişinin parametrelerini çıkış olarak vermektedir. Yapay sinir ağını eğitirken literatürde yapılmış testlerden elde edilen veriler kullanılmıştır. Birden fazla paraboloid şeklinin birleştirilmesi ve nüfuziyetin gösterilebilmesi için kaynak dikişi vokselleştirilmeye tabi tutulmuştur. Elde edilen voksel verileri optimize edilmiş bir ağaç veri yapısında saklanarak erişim hızı arttırılmıştır. Voxel bilgileri kullanılarak yürüyen küpler algoritması aracılığıyla sahne üzerinde gösterilecek üçgen yüzeyler elde edilmiştir. Kaynak dikişinin elde edilmesi işlemi basamaklarının farklı çözünürlüklerde aldığı süreler sonuçlar bölümünde gösterilmiştir.