Izoplocha je trojrozměrná obdoba izočáry , to znamená plocha představující body konstantní hodnoty (jako je tlak, teplota, rychlost nebo hustota) v nějaké části prostoru. Jinými slovy, toto je množina úrovní spojité funkce , jejíž doménou definice je trojrozměrný prostor.
Termín "isoplocha" se někdy používá pro obecnější oblasti s rozměry většími než 3 [1] .
Isosurfaces se obvykle kreslí pomocí počítačové grafiky a používají se jako vizualizační techniky ve výpočetní dynamice tekutin , což umožňuje inženýrům studovat vlastnosti toku (plynu nebo kapaliny) kolem objektů, jako je křídlo letadla . Izoplocha může představovat jednotlivou rázovou vlnu nadzvukového letu nebo lze vytvořit některé izoplochy zobrazující sled hodnot tlaku v proudění vzduchu kolem křídla. Isosurfaces se stávají oblíbenou vizualizací prostorových datových sad, protože je lze zpracovat pomocí jednoduchého polygonálního modelu a velmi rychle vykreslit na obrazovku.
V lékařském zobrazování lze izoplochy použít k reprezentaci oblastí specifické hustoty ve 3D počítačové tomografii , což umožňuje vizualizaci vnitřních orgánů , kostí a dalších struktur.
Řada dalších oborů, které využívají 3D data, často využívá izoplochy k poskytování informací v oblasti farmakologie , chemie , geofyziky a meteorologie .
Algoritmus pochodových kostek byl poprvé publikován v roce 1987 v SIGGRAPH Conference Proceedings (Lorensen a Kline [2] ). Algoritmus vytváří povrch v průsečíkech hran objemové mřížky s povrchem tělesa. V místě, kde plocha protíná hranu, algoritmus vytvoří vrchol. Pomocí tabulky různých trojúhelníků definovaných různými vzory průsečíků hran algoritmus reprodukuje povrch. Tento algoritmus má řešení pro implementace CPU i GPU .
Algoritmus "asymptotic decisionr" je navržen jako rozšíření algoritmu " marching cubes " pro odstranění nejistoty v algoritmu.
Algoritmus "marching tetrahedral" byl vyvinut jako rozšíření algoritmu " marching cubes " s cílem zbavit se nejistoty v algoritmu a vytvořit lepší povrchy.
Algoritmus "Surface Nets" umístí vrchol průniku do středu voxelu spíše než na okraje, což má za následek hladší povrch.
Algoritmus duálního konturování byl poprvé publikován v roce 2002 ve sborníku příspěvků konference SIGGRAPH (autoři Yu a Losasso [3] ). Algoritmus je navržen jako rozšíření algoritmů „povrchových sítí“ a „ pochodových kostek “. Algoritmus udržuje duální vrchol uvnitř voxelu , ale ne nutně ve středu. Duální konturování maximálně využívá polohu a normálu , kde povrch protíná okraje voxelu k interpolaci polohy duálního vrcholu uvnitř voxelu . To vám umožní vytvářet rovné nebo hladké povrchy, protože povrchová síť často vypadá hrudkovitě nebo nesprávně zkosená [4] . Duální konturování často používá oktrojové povrchy k optimalizaci počtu trojúhelníků ve výsledné reprezentaci povrchu.
Konturování dvojitého potrubí zahrnuje analýzu sousedů oktrojového uzlu, aby byla zachována kontinuita povrchu potrubí [5] [6] [7] .
Příklady izoploch jsou „ metasféry “ používané ve 3D vykreslování. Obecnějším způsobem, jak vytvořit izoplochu, je použít reprezentaci funkce .