基于深度学习的三维模型检索算法综述

近年来,深度学习被广泛应用于各个领域并取得了显著的进展,如何利用深度学习高效管理呈爆炸式增长的三维模型一直是一个研究热点。本文介绍了发展至今主流的基于深度学习的三维模型检索算法,并根据实验得出的算法性能评估分析了其优缺点。根据检索任务的不同,可将主要的三维模型检索算法分为两类：（1）基于模型的三维模型检索方法,即检索对象与被检索对象都是三维模型,按照对三维模型的表示方式不同,可进一步分为基于体素、基于点云和基于视图的方法;（2）基于二维图像的跨域三维模型检索方法,即检索对象是二维图像,被检索对象是三维模型,包括基于二维真实图像和基于二维草图的三维模型检索方法。最后,对基于深度学习的三维模型检索算法目前存在的问题进行分析和讨论,并展望未来发展的新方向。     

面向远程应用的真三维可视化仿真及其实现技术

基于Web的三维可视化仿真及其实现技术,设计了一种基于J2EE平台和B/S结构的三维可视化仿真系统框架,采用JOGL手段构建了基于B/S结构模式的三维可视化仿真系统原型,形成了基于Web的工程系统的三维可视化仿真及其实现技术。经实践验证了所采用的三维可视化仿真技术的可行性,展示了基于J2EE平台和B/S结构的三维可视化仿真系统的发展与应用前景。     

基于ArcGIS的校园图书馆三维建模研究

随着三维地图应用领域的不断扩展,三维建模技术也日趋成熟。借助于校园三维可视化的研究,详细阐述了基于ArcGIS平台的校园图书馆三维建模技术,包括基于符号建模、基于插件建模和基于DEM建模;讨论了每种建模方法的优缺点,并在ArcGIS平台上实现了校园图书馆的模型。     

基于图形图像的三维建模技术探讨

现代的工程建筑设计、产品设计和地理信息研究等方面离不开三维建模技术。虚拟场景的构建是虚拟技术的重点和难点,同时,在产品设计中也要应用图像图形的融合技术来构建三维模型。本文对基于图形的三维建模、基于图形的三维建模和图形图像混合建模进行了探讨,为三维建模提出了新的思路。     

基于深度学习的三维数据分析理解方法研究综述

基于深度学习的三维数据分析理解是数字几何领域的一个研究热点.不同于基于深度学习的图像分析理解,基于深度学习的三维数据分析理解需要解决的首要问题是数据表达的多样性.相较于规则的二维图像,三维数据有离散表达和连续表达的方法,目前基于深度学习的相关工作多基于三维数据的离散表示,不同的三维数据表达方法与不同的数字几何处理任务对深度学习网络的要求也不同.本文首先汇总了常用的三维数据集与特定任务的评价指标,并分析了三维模型特征描述符.然后从特定任务出发,就不同的三维数据表达方式,对现有的基于深度学习的三维数据分析理解网络进行综述,对各类方法进行对比分析,并从三维数据表达方法的角度进一步汇总现有工作.最后基于国内外研究现状,讨论了亟待解决的挑战性问题,展望了未来发展的趋势.     

基于内容和语义的三维模型检索综述

多媒体信息的检索是信息复用的重要途径。三维模型检索作为三维建模过程中的关键技术之一,近年来随着三维建模的广泛运用而被深入研究。针对目前三维模型检索技术的进展,首先介绍了基于内容的检索技术,按照提取的特征将其分为四类：基于统计数据、基于几何外形、基于拓扑结构和基于视觉特征,分别介绍各类技术的主要成果和优缺点;然后介绍考虑语义信息,解决“语义鸿沟”现象的基于语义的检索方法,根据切入角度将其分为三类：相关性反馈、主动学习和本体技术,随后介绍了各类技术的相互关系与特点;最后总结和提出了三维模型检索的未来研究的发展方向。     

基于特征分块的三维人脸重建和识别

针对传统三维人脸重建算法效率低且难以满足实际应用的缺陷,提出一种基于特征分块的三维人脸重建算法,并将此算法应用到三维人脸识别中,实现了基于特征分块的加权三维人脸识别。首先,利用基于平面模板的非均匀重采样法对原始数据进行归一化;其次,采用主动形状模型(ASM)算法对三维人脸和二维人脸图像进行特征定位和特征分块;然后,利用基于分块主元分析(PCA)的稀疏形变模型算法实现每个人脸分块的三维重建;最后,实现了此算法在三维人脸识别中的应用。实验表明,此重建算法具有较高的精度和重建效率,还可以达到全局最优,并且可以提高三维人脸的识别率。     

XML描述的三维模型检索技术的研究

基于内容的三维模型检索正逐渐成为研究的热点.三维模型描述方式的多样性使三维模型在互联网上实现检索变得困难,采用XML方式描述三维模型可以有效地解决这一问题.探讨了XML方式描述的三维模型的基于内容的检索技术,论述了三维模型检索的原理和系统框架,对其中涉及的关键技术进行了详细的讨论,内容包括三维模型数据结构、三维模型的XML描述方式、三维模型规范化预处理、特征提取、索引建立、相似性匹配以及检索界面的设计.     

基于语义的三维元素的概念关系建模的研究

针对三维场景建模缺乏领域含义的问题,提出一种基于语义的三维场景概念关系建模方法.该方法提出一种基于语义的三维场景模型,并结合约束设计和元素间关系的语义描述方法,来阐述如何丰富三维场景的领域含义.最后结合原型系统和实例对该方法进行了可行性和合理性的验证.     

基于网络的矿山三维巷道建模方法研究

针对现有巷道三维模型的构建多是基于单机的建模方法,存在网络环境下模型共享困难的问题,研究了一种基于网络三维图形技术的巷道建模实现方法。该方法通过巷道底板中线等特征线和断面参数,经过三维坐标转换得到断面三维线,采用分段建模算法快速建立三角形条带巷道三维模型;采用在网页中嵌入HOOPS 3D流控件和三维模型的HSF流文件实现巷道三维模型的网络发布,并借助网络三维图形技术实现了通过浏览器对大规模巷道三维模型的访问和交互。     

Program design of STL machine graphics realistic system

This topic is based on Auto CAD graphic input environment.It takes the STL format graphic files as the data exchange interface to do the research of STL interactive 3D realistic graphics displaying content.Through the analysis of the STL file format,in VC++6.0 programming environment,class if stream in the standard IO library was used for object class definition.And get line functions in the string class were called to read and bind STL file line by line.In data processing module,draw triangles in Open GL programming technology was applied to realize the visual display of the STL graphics,with the corresponding 3D entity data generated.Open GL graphics processing technologies were applied to display 3D graphics from STL files input or realistic program module,which contain the graphic transformation,light,materials,et al.Test reports were shared based on the test of the application system.Finally the program design of STL graphics realistic display system was completed based on research work,which has certain theoretical and practical significance in the aspect of engineering application.     

基于X3D的虚拟场景动态交互技术研究

分布式虚拟现实具有虚拟现实的交互特性和网络的分布特性，满足了异地用户协同工作的需求。由于受到网络带宽、时延以及异构性等因素的限制，分布式虚拟现实系统中的3D图形文件要求尽可能小并具有跨平台的特性。本文介绍了基于X3D的虚拟场景中用户和场景交互的原理、方法以及实现过程，并给出了一个典型的应用实例。     

动态交互性流体力学虚拟实验室

流体力学涉及刮的抽象概念较多,教师在讲授该课程及学生学习时难度较大.为此建立了一种集图表、2D动画和3D虚拟仪器为一体的动态交互性流体力学虚拟实验室模型,其特点是具有较强现场临场感的实验环境,拓展真实实验范围,以成熟的理论知识和现有实验成果为仿真依据,实验信息形象化.其复杂的3D实体模型应用构造实体几何法进行构造.以风洞实验为例,讨论了虚拟实验室模型的应用,在该实验中可以进行多种机翼和典型物块的仿真实验,以表格、图形等形式展示输出结果,学生还可以演示风洞中的2D流线动画,用键盘、鼠标操作3D虚拟仪器.该虚拟实验室有利于加强学生对流体力学复杂概念的理解及学习兴趣.     

基于X3D/VRML构建金沙地区古场景

虚拟现实技术已广泛应用于考古领域,为文物和古环境的再现提供了平台.X3D作为VMRL语言的继承版本,是新的3D图形规范.本文以X3D/VRML为工具,结合现有的虚拟现实技术对三维虚拟古场景的开发原理和技术进行了研究.综合各方面专家的研究成果与文物考古成果,以精确的地理位置再现金沙地区三维古场景,并运用X3D的消息映射机制以及Java对VRML的控制实现了交互功能.基于X3D制作的虚拟现实场景文件体积小,方便网上传输;其平台无关性,便于实现交互功能.     

Three‐dimensional interaction and autostereoscopic display system using gesture recognition

We propose a 3D interaction and autostereoscopic display system that use gesture recognition, which can manipulate virtual objects in the scene directly by hand gestures and can display objects in 3D stereoscopy. The system consists of a gesture recognition and manipulation part as well as an autostereoscopic display as an interactive display part. To manipulate the 3D virtual scene, a gesture recognition algorithm is proposed, which use spatial‐temporal sequences of feature vectors to match predefined gestures. To get smooth 3D visualization, we utilize the programmable graphics pipeline in graphic processing unit to accelerate data processing. We develop a prototype system for 3D virtual exhibition. The prototype system reaches frame rates of 60 fps and operates efficiently with a mean recognition accuracy of 90%.     

Interactive graphic systems design on the GKS-standard and unified language processor basis

This paper presents an implementation experience in interactive graphic systems on the Graphical Kernel System basis (GKS) in language processor for one class of dialogue graphic languages in graphic drivers and special spanned processor. These processors allow development of interactive graphic systems with an allocated structure. Application task is included in the system as a semantic definition processor for dialogue graphic language. For communication between separate processors, the graphic interfaces, arranged in two levels, as well as a language processor interface are applied.

Functions and principles of constructing a language interface with a GKS-Kernel for allocated systems as well as design methods for interactive programs based on two-language concept are made more precise.     

基于Three.js的3D磁盘阵列设计

WebGL（Web Graphical Library）让浏览器在无需安装插件的情况下即可渲染出3D图形,而封装了WebGL低级别API的three.js更是为3D图形的高效创建提供了可能.针对传统方法的磁盘阵列可视化不够直观以及交互功能单一的问题,本文提出了基于three.js的磁盘阵列三维（3D）可视化的框架,从仿真建模和交互两方面阐述了3D磁盘阵列的设计思路,并给出了相应的实现过程.相对于传统方法,提出的3D可视化框架能够创建真实的三维场景,给用户带来流畅丰富的视觉以及交互体验.     

基于XML-SVG的空间规划工具研究

文章基于XML-SVG与JavaScript等技术的结合应用,讨论了一个动态的、可交互的、网络化的空间规划工具的开发与应用。该工具提供了与规划相关的功能,包括人机交互规划,数图双向查询,区域选择统计,放大缩小漫游和三维动画演播等功能。工具采用XML-SVG及JavaScript等技术,实现了前台图形动态交互,同时在Access+Asp支持下,实现图形信息的动态更新。最后,该文利用研制的网络化空间规划工具,并根据生态恢复理论研究基础,进行了广东肇庆北岭山的景观恢复规划,动态再现了在山地范围内生态恢复规划设计中四季不同种类型植物所呈现的色彩。     

基于SVG流程图的设备管理系统的设计与实现

为解决现有企业设备管理系统图形交互能力差且图形格式不一的现状,在分析流程图技术的基础上,提出了一种基于SVG流程图进行设备管理的实现方法和途径,并给出了一种基于SVG(可扩展矢量图形)流程图的设备管理系统的实现.通过建立基于JS (JavaScript)与DOM(文本对象模型)的SVG图形编辑系统,构建了SVG设备图元库以及SVG流程图库.该系统采用三层B/S架构,基于流程图提供了可解析与交互的设备图形信息应用平台,具有较好的扩展性,为流程企业提供了更加直观、便捷、高效的设备管理功能.     

交互式三维虚拟校园的设计

文章应用图像处理和计算机图形学的知识，基于3DS Max和Cult3D软件平台，提出了一种交互式三维虚拟现实系统的设计方案。文章重点介绍了基于3DSMax的模型制作过程和基于Cult3D的交互功能设计过程，并以宁波大学为例完成了一个交互式三维虚拟校园的设计，取得了较好的实时性、交互性和良好的视觉效果。