保持几何特征的均值骨架子空间网格变形

骨架子空间网格变形算法(SSD)在许多3D应用程序中被广泛使用,但其预操作烦琐不适合于普通用户,且变形的结果常常会出现拉伸或收缩等不自然现象.提出一种改进的骨架子空间网格变形算法,将SSD与微分域坐标和均值骨架坐标相结合,达到局部几何特征及骨架特征的保持.由于改进的骨架子空间变形算法最终归结为一个线性的能量最小问题,从而达到了操作的实时性.通过实例证明,该算法不但能够实时地生成视觉真实的变形结果,而且应用广泛,适合于普通用户.     

三角网格分割综述

三角网格分割是数字几何处理的重要问题之一,从分割驱动信号、分割类型、分割策略、算法复杂度、适用范围等方面对典型的网格分割算法如迭代聚类法、区域生长算法、分水岭算法、层次分解或合并法、谱分析法、骨架方法等进行了详细的比较和论述。并结合实际工作,对网格分割的研究趋势进行了展望。     

基于层次B样条的网格模型变形技术

针对常用的网格模型提出了一个基于层次B样条控制的三维网格空间变形框架．首先由用户交互地选取编辑区域,由程序完成编辑区域的参数化和均匀重采样;然后用层次B样条光顺拟合这些均匀采样点,所得的R样条曲面作为网格模型的基曲面,计算待编辑区域中网格顶点相对该B样条基曲面的局部坐标,该局部坐标平移、旋转不变,可视为模型的内蕴几何特征,并作为变形操作中的不变量．用户通过编辑层次B样条基曲面或者直接编辑三维网格模型,可实现多分辨率变形．实验结果表明：该方法操作直观方便,无论对整体还是局部变形,都能取得可控、可靠的变形效果,且采刚B样条曲面的控制手段易于与已有的造型系统合成．     

移动网格研究进展综述

介绍移动网格的研究背景、发展现状,综述移动网格的系统结构以及服务持续连接技术、服务发现技术、任务调度、效应计算等关键技术的研究成果,并给出系统结构设计以及各个关键技术中需要解决的关键问题。最后对移动网格的应用、发展进行展望,提出把移动网格定位为云计算在无线应用领域的延伸。     

三角网格的参数化

参数化变形的大小是衡量参数化好坏的标准．基于这个标准,分别从平面参数域和球面参数域对各种参数化方法的保面积性、保角性和等距性进行深入的讨论,并从算法的理论基础、运算时间复杂度、适用范围和数值实现方法等方面作了详细的比较和论述．最后,结合作者在本领域的研究工作,对参数化方法的研究趋势作了一个展望．     

网格及网格计算技术综述

本文主要从网格的技术特点和网格计算两方面简述了网格在当今信息社会中的重要地位.其中简单论述了网格的基本特点,包括web与网格的融合,网格协议Globus工具包等几个方面.另外还简述了网格计算的一些基本信息,诸如网格计算的标准,前景以及安全问题等等.     

网格技术研究现状综述

网格是近几年信息技术领域的热点研究课题，引起了全球的广泛关注，越来越多的人员和机构加入了网格技术研究和开发的热潮中。文章介绍并分析了当前主要的网格技术，以及网格技术的发展趋势。     

多不动点约束下的网格变形算法

提出一种多不动点约束下的网格变形算法,能直接对模型进行变形,在算法执行过程中不需要计算控制晶格,具有较低的计算代价。实验结果表明,该算法能够有效改善传统自由变形算法存在的局限性和复杂性问题。     

网格及网格计算技术综述

本文主要从网格的技术特点和网格计算两方面简述了网格在当今信息社会中的重要地位。其中简单论述了网格的基本特点,包括web与网格的融合,网格协议Globus工具包等几个方面。另外还简述了网格计算的一些基本信息,诸如网格计算的标准,前景以及安全问题等等。     

网格技术综述

本文对网格、网格计算的概念、特点和应用进行了简单介绍。     

Feature sensitive deformation for triangular mesh models

Shape deformation is a useful tool for shape modeling and animation in computer graphics. In this paper, we propose a novel surface deformation method based on a feature sensitive (FS) metric. Firstly, taking unit normal vectors into account, we derive a FS Laplacian operator, which is more sensitive to featured regions of mesh models than existing operators. Secondly, we use the 1‐ring tetrahedron in the dual mesh, a volumetric structure, to encode geometric details. To preserve the shape of the tetrahedron, we introduce linear tetrahedron constraints minimizing both the distortion of the base triangle and the change of the corresponding height. These ensure that geometric details are accurately preserved during deformation. The time complexity of our new method is similar to that of existing linear Laplacian methods. Examples are included to show that our FS deformation method better preserves mesh details, especially features, than existing Laplacian methods. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Gradient Domain Mesh Deformation - A Survey

This survey reviews the recent development of gradient domain mesh deformation method. Different to other deformation methods, the gradient domain deformation method is a surface-based, variational optimization method. It directly encodes the geometric details in differential coordinates, which are also called Laplacian coordinates in literature. By preserving the Laplacian coordinates, the mesh details can be well preserved during deformation. Due to the locality of the Laplacian coordinates, the variat...     

适用于SBS网格变形的权重分配方法

提出一种适用于球面混合蒙皮（SBS）网格变形的权重分配算法,使用顶点在骨骼上的投影作为初始权重求解热平衡方程,将每一条骨骼控制的顶点进行聚类,对位于类边界上顶点相对于这条骨骼的权重衰减,对每个骨骼类的非边界顶点的权重基于邻域进行插值。该算法能够抑制肢体交接处权重过度分配的问题,并且使权重符合网格拓扑结构以及过渡平缓。实验结果表明,该算法计算的权重可以使SBS变形达到自然、平滑的效果。     

As-rigid-as-possible mesh deformation and its application in hexahedral mesh generation

This paper presents an efficient and stable as-rigid-as-possible mesh deformation algorithm for planar shape deformation and hexahedral mesh generation. The deformation algorithm aims to preserve two local geometric properties: scale-invariant intrinsic variables and elastic deformation energy, which are together represented in a quadric energy function. To preserve these properties, the position of each vertex is further adjusted by iteratively minimizing this quadric energy function to meet the position constraint of the controlling points. Experimental results show that the deformation algorithm is efficient, and can obtain physically plausible results, which have the same topology structure with the original mesh. Such a mesh deformation method is useful to project the source surface mesh onto the target surfaces in hexahedral mesh generation based on sweep method, and application results show that the proposed method is feasible to mesh projection not only between similar surface contours but also dissimilar surface contours.     

Volumetric subspace mesh deformation with structure preservation

Existing deformation techniques are oblivious to salient structures that often capture the essence of 3D meshes. Combining with gradient domain technique, we propose an alternative approach to preserve these structures in the volumetric subspace. Through a simple sketching interface, the structures of the input mesh are specified by the user. During deformations, these key structures are constrained to deform rigidly to maintain their original shapes, hence avoiding serious visual artifacts. However, this process leads to a nonlinear optimization problem. To guarantee fast convergence as well as numerical stability, we project the deformation energy onto a volumetric subspace which envelops the input mesh. Then the energy optimization is performed in this subspace to greatly facilitate the editing of large meshes. Massive experimental data demonstrate the effectiveness and efficiency of our algorithm. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Preserving form features in interactive mesh deformation

Interactive mesh deformation that preserves differential properties is a promising technique for the design of mechanical parts such as automobile sheet-metal panels. However, existing methods lack the ability to manipulate the form features and hard constraints that are commonly used in engineering applications. In this paper, we propose a new deformation framework that precisely preserves the shapes of form features during deformation. Geometrical shapes are interactively deformed so that mean curvature normals are approximately preserved in a least-squares sense and positional constraints and form-feature constraints are precisely satisfied. In our system, the combination of soft and hard constraints is solved using the Lagrange multiplier method. We also show how to constrain the motion of a form feature on a plane or a straight line using linear constraints. The implemented system achieves a real-time response for constrained deformation.     

基于局部刚性约束的微分网格变形算法

针对网格角色模型（人体或动物模型）的关节部位在变形中易出现扭曲或不自然体积改变的问题,结合网格刚性变形和微分变形的理论,提出了一种基于局部刚性约束的变形算法。在本算法中,首先采用距离场方法求取模型的骨架关节点,然后在关节点上插入刚性约束架,再用均值坐标将刚性约束架和模型绑定到一起,最后通过求解包含微分约束和局部刚性约束的能量方程得到变形结果。实验表明,本算法很好地解决了大规模角色模型变形过程中,关节部位出现失真的问题。     

基于网格形变的立体图像内容重组

目的 近年来,随着数字摄影技术的飞速发展,图像增强技术越来越受到重视。图像构图作为图像增强中影响美学的重要因素,一直都是研究的热点。为此,从立体图像布局调整出发,提出一种基于Delaunay网格形变的立体图像内容重组方法。方法 首先将待重组的一对立体图像记为源图像,将用于重组规则确定的一幅图像记为参考图像;然后对源图像需要调整的目标、特征线和其他区域进行取点操作,建立Delaunay网格。将源图像的左图与参考图像进行模板匹配操作,得到源图像与参考图像在结构布局上的对应关系;最后利用网格形变的特性,移动和缩放目标对象,并对立体图像的深度进行自适应调整。结果 针对目标对象的移动、缩放和特征线调整几方面进行优化。当只涉及目标对象的移动或特征线调整时,立体图像视差保持不变;当目标对象缩放时,立体图像中目标对象的视差按照缩放比例变化而背景视差保持不变。实验结果表明,重组后的立体图像构图与参考图像一致且深度能自适应调整。与最新方法比较,本文方法在目标对象分割精度和图像语义保持方面具有优势。结论 根据网格形变相关理论,构建图像质量、布局匹配和视差适应3种能量项,实现了立体图像的内容重组。与现有需要提取和粘贴目标对象的重组方法不同,本文方法对目标对象的分割精度要求不高,不需要图像修复和混合技术,重组后的立体图像没有伪影和语义错误出现。用户可以通过参考图像来引导立体图像的布局调整,达到期望的图像增强效果。     

基于细分的网格模型骨架驱动变形技术

针对传统骨架驱动变形方法中模型细节特征不能得到有效保持的问题,提出一种基于细分的骨架驱动网格模型变形方法。首先,对网格模型待变形区域基于截交线进行局部骨架提取和控制网格构建,分别建立骨架与控制网格以及控制网格所对应细分曲面与待变形模型区域之间的关联关系;然后,将基本函数作用下的自由变形方法应用于骨架变形,通过骨架变形驱动控制网格变形,将变形前后控制网格所对应细分曲面的变化信息转为网格模型泊松梯度场的改变;最后,根据改变后梯度场重建网格模型。实例表明,该变形方法针对不同网格模型均可以得到较好的编辑效果,且细节信息在变形后都得到了有效保持。与传统骨架驱动变形方法相比,该方法除具备交互操作简单直观的优势外,同时能够更好保持变形模型几何细节特征,更为适合具有丰富几何细节的复杂模型的变形编辑。     

基于Kinect与网格几何变形的人脸表情动画

面部表情重建的实时性与重建效果的真实性是人脸表情动画的关键问题,提出一种基于Kinect人脸追踪和几何变形技术的面部表情快速重建新方法。使用微软的Kinect设备识别出表演者面部并记录其特征点数据,并利用捕捉到的特征点建立覆盖人脸的网格模型,从中选取变形使用的控制点数据,由于Kinect可以实时地自动追踪表演者面部,由此实现了利用三种不同变形算法对目标模型实时快速重建。实验结果表明,该方法简单易实施,不用在表演者面部做任何标定,可以自动地将人脸表情动作迁移到目标模型上,实现人脸表情快速重建,并且保证目标模型表情真实自然。