<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD with OASIS Tables with MathML3 v1.4 20241031//EN" "https://jats.nlm.nih.gov/archiving/1.4/JATS-archive-oasis-article1-4-mathml3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" dtd-version="1.4" article-type="research-article" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Математическая физика и компьютерное моделирование</journal-title></journal-title-group><issn publication-format="print">2587-6325</issn><issn publication-format="electronic">2587-6902</issn></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.15688/mpcm.jvolsu.2025.2.2</article-id><article-categories><subj-group><subject>Other</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="ru">ЦЕПНОЙ АЛГОРИТМ СЖАТИЯ 3D-МОДЕЛЕЙ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>CHAIN ALGORITHM FOR COMPRESSING 3D-MODELS</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Клячин</surname><given-names>Владимир Александрович</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Klyachin</surname><given-names>Vladimir</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><email>klyachin.va@volsu.ru</email><contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0003-1922-7849</contrib-id></contrib><aff-alternatives id="aff1"><aff xml:lang="en"><institution>Volgograd State University</institution></aff><aff xml:lang="ru"><institution>Волгоградский государственный университет</institution></aff></aff-alternatives></contrib-group><pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2025-08-07"><day>07</day><month>08</month><year>2025</year></pub-date><volume>28</volume><issue>2</issue><fpage>15</fpage><lpage>26</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2025-02-21"><day>21</day><month>02</month><year>2025</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2025-03-05"><day>05</day><month>03</month><year>2025</year></date></history><permissions><license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:title="CC BY 4.0"><ali:license_ref>https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ali:license_ref><license-p xml:lang="ru">CC BY 4.0</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mp.jvolsu.com/index.php/ru/archive-ru/512-mathematical-physics-and-computer-simulation-2025-vol-28-no-2/modelirovanie-informatika-i-upravlenie/1147-klyachin-v-a-tsepnoj-algoritm-szhatiya-3d-modelej" xlink:title="https://mp.jvolsu.com/index.php/ru/archive-ru/512-mathematical-physics-and-computer-simulation-2025-vol-28-no-2/modelirovanie-informatika-i-upravlenie/1147-klyachin-v-a-tsepnoj-algoritm-szhatiya-3d-modelej">https://mp.jvolsu.com/index.php/ru/archive-ru/512-mathematical-physics-and-computer-simulation-2025-vol-28-no-2/modelirovanie-informatika-i-upravlenie/1147-klyachin-v-a-tsepnoj-algoritm-szhatiya-3d-modelej</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>The article describes in detail the algorithm for compressing information about the geometric structure of three-dimensional spatial models and multidimensional triangulations based on the use of adjacency of faces. This algorithm transforms a set of 3D-model faces into a list of chains sequentially located in space and adjacent to each other. Information compression occurs due to the absence of duplication of the numbers of vertices that form the model faces. The algorithm described in the article consists of three main parts. In the first part, a special graph of faces is constructed based on the set of model faces, the edges of the graph correspond to adjacent faces. Using the algorithm of traversal of graph vertices in depth, this graph is divided into simple chains. The second part of the algorithm transforms each chain of the graph into a sequence of numbers of vertices participating in the formation of the faces of this chain. The third part of the algorithm is designed to perform the reverse action – to translate the constructed sequence of vertex numbers back into sets of tuples consisting of the numbers of vertices that form the faces of the 3D-model. This algorithm is also extended to the case of spatial triangulations of polygonal areas. The software implementation of the algorithm for the special case of 3D-models is made in the form of built-in modules in the Blender program. The archives of the modules are freely available in the repository of the author of the article at https://github.com/KlyachinVA/LocFile.</p></abstract><abstract xml:lang="ru" abstract-type="summary"><p>В статье подробно излагается алгоритм сжатия информации&#13;
о геометрическом строении трехмерных пространственных моделей и многомерных триангуляций, основанный на использовании смежности граней. Этот алгоритм преобразует набор граней 3D-модели в список цепочек (list of chains), последовательно расположенных в пространстве и смежных между собой. Сжатие информации происходит за счет отсутствия дублирования номеров вершин, образующих грани модели. Описанный в статье алгоритм состоит из трех основных частей. В первой части по множеству граней модели строится специальный граф граней – ребра графа соответствуют смежным граням. Используя алгоритм обхода вершин графа в глубину, этот граф разбивается на простые цепи. Вторая часть алгоритма преобразует каждую цепь графа в последовательность номеров вершин, участвующих в формировании граней этой цепочки. Третья часть алгоритма призвана выполнять обратное действие – переводить построенную последовательность номеров вершин обратно в наборы кортежей, состоящих из номеров вершин, соответствующих граням 3D-модели. Указанный алгоритм распространен и на случай пространственных триангуляций полигональных областей. Программная реализация алгоритма для частного случая 3D-моделей выполнена в виде встраиваемых модулей в программу Blender. Архивы модулей свободно доступны в репозитории автора статьи по адресу: https://github.com/KlyachinVA/LocFile.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>граф модели</kwd><kwd>цепь граней</kwd><kwd>обход графа в глубину</kwd><kwd>смежность граней</kwd><kwd>триангуляция</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>triangulation</kwd><kwd>model graph</kwd><kwd>face chain</kwd><kwd>depth-first graph traversal</kwd><kwd>face adjacency</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><ref id="ref1"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Капустина, С. В. Конвертация 3D-модели методом оптимизирующего сжатия / С. В. Капустина, М. С. Клюев. — Материалы конференции MIT-2011. — URL: https://conf.nsc.ru/files/conferences/MIT-2011/fulltext/50144/56662/kapustina.pdf</mixed-citation></ref><ref id="ref2"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Клячин, В. А. Алгоритм реконструкции трехмерных объектов по двум изображениям / В. А. Клячин, А. Ю. Кузьменко // Математическая физика и компьютерное моделирование. — 2024. — Т. 27, № 2. — C. 61–70. — DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2024.2.5</mixed-citation></ref><ref id="ref3"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Клячин, В. А. Метод триангуляции для приближенного решения вариационных задач нелинейной теории упругости / В. А. Клячин, В. В. Кузьмин, Е. В. Хижнякова // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Математика. — 2023. — № 45. — C. 54–72.</mixed-citation></ref><ref id="ref4"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Клячин, В. А. Метод цепей для организации хранения многомерных триангуляций / В. А. Клячин, В. В. Попов // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. — 2013. — Т. 19, № 2. — C. 71–79.</mixed-citation></ref><ref id="ref5"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Клячин, В. А. Оценки кусочно-линейной аппроксимации производных функций классов Соболева / В. А. Клячин // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Математика. — 2024. — № 49. — C. 78–89.</mixed-citation></ref><ref id="ref6"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Кузьмин, В. В. Расчет 3D-формы гиперупругого тела для моделей нелинейной теории упругости методом Ньютона / В. В. Кузьмин // Математическая физика и компьютерное моделирование. — 2024. — Т. 27, № 2. — C. 80–91. — DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2024.2.7</mixed-citation></ref><ref id="ref7"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Федотов, Р. В. Алгоритмы оптимизации фасетчатых моделей и методы их сетевой передачи / Р. В. Федотов // Вычислительные методы и программирование. — 2003. — Т. 4, № 2. — C. 47–57.</mixed-citation></ref><ref id="ref8"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">A 3D-Model Compression Method for Large Scenes / Zh. Ying, W. Lingling, D. Lieyun, Z. Cheng // 35-th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC 2018). — 2018. — P. 986–993.</mixed-citation></ref><ref id="ref9"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Bin, Sh. J. An Efficient Edge-Based Compression Algorithm for 3D Models with Holes and Handles / Sh. J. Bin, H. Y. Wen, S. Shawn // Journal of Information Science and Engineering. — 2006. — Vol. 22, № 2. — P. 401–423.</mixed-citation></ref><ref id="ref10"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">De Floriani, L. Compressing Triangulated Irregular Networks / L. De Floriani, P. Magillo, E. Puppo // Geoinformatica. — 2000. — Vol. 1, № 4. — P. 67–88.</mixed-citation></ref><ref id="ref11"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Free Online App for Wavefront OBJ Files Compression. — URL: https://products.aspose.app/3d/compression/obj</mixed-citation></ref><ref id="ref12"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Jingliang, P. Technologies for 3D Mesh Compression: A Survey / P. Jingliang, K. Chang-Su, C.-C. Jay Kuo // J. Vis. Commun. Image R. — 2005. — № 16. — P. 688–733.</mixed-citation></ref><ref id="ref13"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Kapustina S.V., Klyuev M.S. Konvertatsiya 3D-modeli metodom optimiziruyushchego szhatiya [Converting a 3D-Model Using the Optimizing Compression Method]. Materialy konferentsii MIT-2011 [Proceedings MIT-2011] URL: https://conf.nsc.ru/files/conferences/MIT-2011/fulltext/50144/56662/kapustina.pdf</mixed-citation></ref><ref id="ref14"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Klyachin V.A., Kuzmenko A.Yu. Algoritm rekonstruktsii trekhmernykh obyektov po dvum izobrazheniyam [Algorithm for Reconstruction of Three-Dimensional Objects From Two Images]. Matematicheskaya fizika i kompyuternoe modelirovanie [Mathematical Physics and Computer Simulation], 2024, vol. 27, no. 2, pp. 61-70. DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2024.2.5</mixed-citation></ref><ref id="ref15"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Klyachin V.A., Kuzmin V.V., Khizhnyakova E.V. Metod triangulyatsii dlya priblizhennogo resheniya variatsionnykh zadach nelineynoy teorii uprugosti [Triangulation Method for Approximate Solving of Variational Problems in Nonlinear Elasticity]. Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Matematika [Bulletin of Irkutsk State University. Series Mathematics], 2023, no. 45, pp. 54-72.</mixed-citation></ref><ref id="ref16"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Klyachin V.A., Popov V.V. Metod tsepey dlya organizatsii khraneniya mnogomernykh triangulyatsiy [Chain Method for Organizing Storage of Multidimensional Triangulations]. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 1: Matematika. Fizika [Mathematical Physics and Computer Simulation], 2013, vol. 19, no. 2, pp. 71-79.</mixed-citation></ref><ref id="ref17"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Klyachin V.A. Otsenki kusochno-lineynoy approksimatsii proizvodnykh funktsiy klassov Soboleva [Estimates for Piecewise Linear Approximation of Derivative Functions of Sobolev Classes]. Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Matematika [Bulletin of Irkutsk State University. Series Mathematics], 2024, no. 49, pp. 78-89.</mixed-citation></ref><ref id="ref18"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Kuzmin V.V. Raschet 3D-formy giperuprugogo tela dlya modeley nelineynoy teorii uprugosti metodom Nyutona [Calculation of 3D Shape of Hyperelastic Body for Models of Nonlinear Elasticity Theory by Newton’s Method]. Matematicheskaya fizika i kompyuternoe modelirovanie [Mathematical Physics and Computer Simulation], 2024, vol. 27, no. 2, pp. 80-91. DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2024.2.7</mixed-citation></ref><ref id="ref19"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Fedotov R.V. Algoritmy optimizatsii fasetchatykh modeley i metody ikh setevoy peredachi [Algorithms for Optimizing Faceted Models and Methods for Their Network Transmission]. Vychislitelnye metody i programmirovanie [Computational methods and programming], 2003, vol. 4, no. 2, pp. 47-57.</mixed-citation></ref><ref id="ref20"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Ying Zh., Lingling W., Lieyun D., Cheng Z. A 3D-Model Compression Method for Large Scenes. 35-th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC 2018), 2018, pp. 986-993.</mixed-citation></ref><ref id="ref21"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Bin Sh.J., Wen H.Y., Shawn S. An Efficient Edge-Based Compression Algorithm for 3D Models with Holes and Handles. Journal of Information Science and Engineering, 2006, vol. 22, no. 2, pp. 401-423.</mixed-citation></ref><ref id="ref22"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">De Floriani L., Magillo P., Puppo E. Compressing Triangulated Irregular Networks. Geoinformatica, 2000, vol. 1, no. 4, pp. 67-88.</mixed-citation></ref><ref id="ref23"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Free Online App for Wavefront OBJ Files Compression. URL: https://products.aspose.app/3d/compression/obj</mixed-citation></ref><ref id="ref24"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Jingliang P., Chang-Su K., Jay Kuo C.-C. Technologies for 3D Mesh Compression: A Survey. J. Vis. Commun. Image R., 2005, no. 16, pp. 688-733.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
