网格特征均衡化编辑

针对目前缺少从特征分布的角度来研究多边形网格编辑的问题,提出一种基于特征均衡化的网格编辑算法.首先对网格域上的坐标值作均衡化处理,使网格特征重新分布,再通过求解稀疏线性方程组得到新的网格模型,达到编辑网格和增强特征的目的;然后结合网格顶点和三角形重心约束在保持基本形状的基础上对网格特征进行编辑;最后通过显式地编辑网格模型的特征分布来隐式地改变模型的形状和特征.实验结果表明,该算法从网格模型内在特性出发寻找模型的内在控制机制,隐式地将整体形状控制与细节特征控制结合起来,为网格编辑和特征优化提供了新的思路.     

基于特征语义的模型表示法研究

为了更好地适应语义特征建模系统的需要,使CAD/CAID系统能够在特征中封装更多更复杂的语义,提高传统特征建模系统的效率,提出了一种基于特征语义的模型表示法。这种表示法通过特征语义来构建特征外形的各个表面,用细胞元模型来管理特征的各种元素,采用“面的完整性验证”代替传统的约束求解来验证用户操作的有效性。因此这种表示法不仅可以有效地表示产品模型的复杂语义,还可以大大提高语义特征建模系统的性能。实验表明,这种表示法有更强的实用性和适应性。     

基于递进网格的多层次模型编辑

给出了一种基于递进网格的交互式模型编辑新方法,该方法中把模型看成由若干个不同的细节层次来表示,对每一层次可进行单编辑,在活动层次中实现编辑操作的方法是将编辑抠映射到二维空间上,并在其上对施加在原模型上的离散编辑信息进行插值,再逆映射到原三维模型,从而实现模型形状的修改。别外,由于我国可以将编辑信息在不同层次间进行传播,因此该方法可以实现层次式模型编辑。     

一种基于约束特征的网格编辑技术

为了改进自由变形技术在用户交互和编辑灵活性的不足,提出了一种直观的交互式网格模型编辑技术,该技术可以根据不同的约束变形特征、封闭的变形边界以及编辑参考曲线来完成网格模型的编辑,并且为了模型的平滑和自然,采用了自适应细分策略。实验证明,该方法简便直观,有良好的交互性,并能得到很好的编辑结果。此技术可以方便地应用于CAD/CAM和计算机动画系统中。     

基于Agent的模型表示与模型复合

在分析当前模型表示与模型复合方法的局限性基础上，结合Agent技术，提出了基于Agent的模型表示与模型复合理论。基于Agent的模型表示与复合,通过在传统的模型表示方法中加入知识和智能机制，从而把模型与数据、对象完整地区分开来，使模型本身具备了自适应和学习能力；模型的复合也被转换成一个多Agent之间的协作问题，从而把以前含糊不清和难于统一的模型复合计算转换为一个多Agent协商和协作问题，为当前模型库系统和决策支持系统的建设提供了一个全新的解决方案。     

网格模型的局部编辑算法

提出一种新的网格模型局部编辑算法,该算法可以精确地控制变形区域的大小、边界和变形点的位移,克服了FFD及其改进算法的缺点．首先交互地定义一个附着在模型表面的控制网格;然后建立模型变形区域与控制网格间点的映射,再依据变形要求来编辑控制网格;最后根据映射关系反算出模型变形区域点的新位置．控制网格可以是参数曲面的控制网格,也可采用一般三角网格或预先定义的网格模板．为达到精确变形的目的,对模型与控制网格重叠的区域进行自适应细分．该算法计算简便、易于实现,并能达到很好的效果．     

基于几何信号频谱分析的网格编辑

提出了一种基于几何信号频谱分析的网格编辑新方法．该方法通过空域中形变编辑和频域中几何信号处理技术的有机结合达到直观交互的目的．为此，通过引入原始网格的一个几何代理，然后构造两者的一致性参数化，并实施频谱分析，在频率域上将几何代理上的形变结果传递到原始网格，达到编辑的目的．其关键创新在于改进了基于径向基函数的参数化网格特征对齐方法，并给出一种崭新的自适应采样方法来更加合理地采样原始模型几何信号．进一步地，将频谱编辑方法进行了推广，将其应用于网格形状混合和几何细节特征迁移，获得了良好的合成效果．     

基于泛关系模型表示的层次化模型管理框架

针对常见模型表示方法缺少对多阶段建模过程支持,造成不同建模阶段模型难以统一管理、共享和重用的问题,提出基于泛关系模型表示的层次化模型管理框架。分析现有模型表示方法特点和多阶段建模过程中模型表示及管理需求,采用泛关系模型表示建立概念模型和数学模型表示方法之间映射关系,建立一体化模型表示方法和层次化模型管理框架; 研究层次化模型管理框架中概念层模型和泛关系层模型的模型库设计逻辑,并基于泛关系理论,研究了物理层模型的动态生成方法,实现了不同建模阶段模型的一体化表示和统一管理。     

基于几何特征的三维模型变形与编辑*

在三维计算的基础上针对三维颅面模型,提出了一种基于几何特征的三维模型变形与编辑算法。该算法采用迭代过程,即每进行一次变形便可以重新计算调整后的颅面几何特征值,如果满足需要则退出编辑并保存模型;否则继续变形,直到得到满意的三维模型为止。在局部变形中,为了弥补自由变形技术在变形控制和用户交互方面的不足,对点约束局部变形算法进行了改进。实验证明,该算法实现简单,且具有良好的交互性,变形效果良好。     

语义特征模型网格重划的研究*

本文提出一个新的方法,基于原模型的网格来有效构造一个新网格。该技术利用语义特征模型具有操作局部化的特点,通过细胞元变化模型得出 (修改前/后)两个特征模型的相关部分,将原模型的复制网格节点直接关联到修正模型中,并结合对自由节点扩大自由集来进行优化过程。利用这种方法,可以在语义特征模型的几何属性中找到其固有的一致性,并且与修改前模型的网格相关联,最终在保持现有有限元的质量条件下快速产生完整质量网格。     

基于形状特征与变形保持的动态模型简化

提出了一种基于形状特征与变形区域保持的动态表面多分辨率模型生成方法.该方法使用了基于形状特征的二次误差度量来计算边折叠代价,可以较好的保持模型表面特征.在计算整个变形动画中累加的边折叠代价时,加入相邻帧之间的变形程度信息,以保持变形程度较大区域的细节特征.最后基于整体的边折叠顺序,对每一帧模型进行细微的调整,以得到视觉失真最小的简化网格.文中方法的效率较高,易于实现,并且可以在变形网格的任意帧上生成高质量的、保持良好细节特征的简化模型.     

三角网格模型的特征线提取

在反求工程中，散乱数据点云的曲面重构常采用三角网格模型，若将其转换成曲面实体模型则有更广泛的应用，从三角网格模型中提取特征线是转换过程中的重要步骤．在讨论反求工程中数据点云分块方法的基础上，采取“基于边”的方法来提取特征线：先提取特征点，再连接成特征线．根据相邻三角片的法矢夹角和各点主曲率是否为极值，分两次提取特征点，利用三角顶点加权和均匀化等方法减少狭长三角片对特征点提取的计算误差影响，再将特征点分组连接成B样条曲线．文中算法的结果可为B样条曲面分片拟合和建立B-rep曲面实体模型提供依据。     

基于点云几何与形状特征的曲面重构算法

提出一种新的利用点云进行曲面重构的算法,该算法基于点云的几何与形状特征,根据点云的几何分布进行分类和按照点的局部形状特征进行分类,对每类点进行局部网格重构,并进行后续处理以修补拓扑和几何错误。实验结果表明,该算法强健有效,能生成高质量的网格,并能较好地保持模型的几何与形状特征。     

基于曲面基本型的网格平滑与特征增强方法

曲面基本型描述了网格曲面的局部微分特征,针对该特征进行处理,提出一种网格平滑与特征增强方法。通过修改曲面离散基本型以平滑与增强网格特征,在约束最小二乘意义下通过重建曲面得到新网格,并结合稀疏矩阵线性系统求解器进行实时响应处理。实验结果表明,该方法简单高效,具有较好的降噪效果,可在一定程度上防止体积收缩与形状畸变。     

基于手势特征融合的操作动作识别

针对动态复杂场景下的操作动作识别,提出一种基于手势特征融合的动作识别框架,该框架主要包含RGB视频特征提取模块、手势特征提取模块与动作分类模块.其中RGB视频特征提取模块主要使用I3D网络提取RGB视频的时间和空间特征;手势特征提取模块利用Mask R-CNN网络提取操作者手势特征;动作分类模块融合上述特征,并输入到分...     

基于Hamiltonian三角剖分的三角网格多分辨率表示

三角网格模型的多分辨率表示是几何模型绘制与传输的基础,本文通过三角形之间的拓扑相邻关系将三角网格划分为广义三角形带的集合,然后利用Hamiltonian三角剖分的性质构造三角网格的多分辨率表示。该方法统一了单分辨率网格和多分辨率网格的表示方法,当模型有c个不同分辨率表示时,其编码效率为（logc＋5）bit／vertex。     

三维网格模型的图像化表示

为使三维网格模型能被GPU进行渲染,提出了一种适用于GPU的针对零亏格的三角网格模型的绘制框架.传统的方法生成几何图像一般是从原始网格逐步切割至平面域,但是这样会产生复杂接缝的问题.论文通过对参数化后的球面进行映射,从而间接生成几何图像,避免了对原始网格进行复杂的切割.首先,将已经球面参数化后的球面信息映射至立方体,立方体平铺开即构成一个二维几何图像;然后,将二维纹理信息传输至GPU,利用GPU来还原三角网格模型.此文采用OpenGL和CUDA相结合的方式来实现最终效果,实验结果表明该绘制框架是可行的,参数化效果和还原效果较好.     

网格曲面特征的稀疏性优化检测算法

针对现有的特征检测算法大多数基于微分几何量,对噪声比较敏感、运行速度比较慢、对于过渡特征处理得不够理想的问题,提出一种基于稀疏性优化的网格特征检测算法.该算法主要包括3个过程:首先利用带l1范数稀疏性约束项和l2范数误差项的Laplacian能量函数对网格进行光顺,得到光顺后网格顶点的移动距离;然后根据顶点的移动距离提取初始特征点;最后对提取的特征点进行后处理,使得特征点更为完整.其中,l1范数稀疏性约束项用来约束发生移动点的数目;l2范数的误差约束项用来控制光顺后模型的退化程度.该算法易于实现,能够处理尖锐特征、弱特征和过渡特征.与基于微分几何量的特征提取方法相比,文中算法不仅简单有效、运行时间短,而且提取的特征线也更好.     

基于四面体控制网格的模型变形算法

提出一种鲁棒的保体积保表面细节的模型变形算法.首先将输入模型嵌入到一个稀疏的四面体控制网格中,并且通过一种改进的重心坐标来建立两者的对应关系;然后通过用户的交互,对控制网格建立一个二次非线性能量函数对其进行变形,而输入模型的变形结果则可以通过插值来直接获得.由于能量函数的优化是在控制网格上进行的,从而大大提高了算法的效率.与此同时,提出一种新的能量--Laplacian能量,可以使四面体控制网格进行尽量刚性的变形,从而有效地防止了大尺度编辑过程中模型形状的退化现象.文中算法还具有通用性,可支持多种模型的表示方式,如三角网格模型、点模型等.实验结果表明,该算法可以有效地保持输入模型的几何细节、防止明显的体积变化,得到了令人满意的结果.