基于图像建模技术研究综述与展望

基于图像建模技术是计算机图形学和计算机视觉领域共同关心的重要问题．文中侧重从计算机图形学的研究角度对基于图像建模技术进行了综述，介绍了近年来提出的典型的基于图像建模方法及其最新研究进展，给出了这些方法的基本原理并加以分析比较，最后对基于图像建模技术的未来研究给出了一些建议。     

海浪建模与绘制技术综述*

海浪建模和绘制技术成为计算机图形学和虚拟现实领域共同关心的自然现象模拟问题.侧重从计算机图形学的研究角度对海浪建模和绘制技术进行了综述,介绍了近二十年来提出的典型海浪建模和绘制方法及其最新研究进展,给出了这些方法的基本原理并加以分析比较,最后对海浪建模和绘制技术的未来研究给出了一些建议.     

基于图像的几何建模技术综述

三维建模是计算机图形学与计算机视觉领域研究的重要问题.近年来,基于图像的三维建模技术因其成本低、操作简单、逼真性高等优势,逐渐得到研究者的重视,相关研究成果也被广泛应用于文物数字保护、智能人机交互、数字特效制作、实时监控等领域,具有极其重要的研究意义与实用价值.基于图像的建模研究由单一图像、图像序列或视频中,通过自动或交互的方式,恢复出物体、场景三维模型的方法.而基于图像的建模首先需要解决的核心问题是基于图像的几何建模问题.它主要研究的是如何从图像中恢复出物体或场景的三维几何信息.而该技术领域当前综述性文章的缺乏成为其发展的制约因素.因此,对基于图像的几何建模技术进行了综述性的分析与讨论.侧重从计算机视觉的角度,按照建模时所使用视觉线索信息的区别,对目前主流的基于图像几何建模方法进行了归类;分别对各类方法进行了基本原理探讨与研究现状介绍,并作了较深入的对比分析与讨论;最后,经过对现有研究工作的分析,对该领域存在的问题作出了总结,并对其未来可能的发展与研究方向给出了一些预测性建议.     

3D树木建模技术研究进展

3D树木建模一直都是计算机图形学、计算机视觉、虚拟现实等领域最具有挑战性的研究方向之一,国外学者在该领域做了大量研究工作,但3D树木建模综述性文章的缺乏成为其发展的制约因素。侧重从计算机视觉的角度,将当前国内外经典的3D树木建模方法分为基于图像,基于规则和基于草图等三类,并跟踪了最新的3D树木建模技术进展,对他们的成果进行了深入剖析,重点阐述3D树木建模关键技术。最后,分析和比较了几种主要的3D树木建模技术,提出轻量化3D树木建模技术是今后虚拟场景中的交互应用的发展趋势。此外,根据当前研究的难点提出了基于单张图像的轻量化混合建模的研究思路。     

三维云的建模和绘制

本文对计算机图形学中三维云的建模和绘制技术进行了概述,主要介绍目前比较典型的基于个体生长的云建模技术和基于物理过程的云建模技术.对基于个体生长技术中比较成功的粒子系统模型、变形球模型、体元模型、过程纹理函数模型进行详细分析,并总结了它们的成果与不足,比较了它们的适用范围,为研究三维云可视化技术提供借鉴.     

植物叶片表面质感建模与真实感绘制研究进展

植物表观的真实感建模是计算机图形学领域的重要研究内容,叶子作为植物最重要的器官,尤其受到广泛的关注。近年来,随着计算机硬件技术和图形算法的快速发展以及对植物叶子生理机理研究的不断深入,植物叶片表观质感建模和真实感绘制的研究取得了很多成果。植物叶片表面光学特性的采集与建模技术是其中的研究热点和难点。从植物叶片真实感质感模型的定义出发,介绍了近年来国内外在植物叶片表面质感建模和真实感绘制方面取得的最新研究进展,并给出详细的分析和总结。最后对该领域研究存在的问题和未来发展方向提出了一些看法。     

不透明材质反射属性采集及建模技术综述

在计算机图形学和计算机视觉领域,材质反射属性模型能够展现真实世界中材质复杂、丰富的光学现象,但反射属性数据具有高维度且材质反射现象复杂多变的特性,因此其采集和建模技术一直是研究的热点及难点.文中介绍了近年来国内外对不透明材质反射现象的采集及建模技术方向取得的最新研究进展,并给出了分析和总结.最后对该领域研究存在的挑战和未来发展趋势提出了一些看法.     

人体几何建模方法综述

人体建模是计算机图形学与计算机视觉领域的重要研究课题,而人体几何建模则是人体建模的基础。人体几何建模技术发展至今,已经出现了大量的实现方法。回顾和总结了人体几何建模领域一些最新的研究成果,将其分为直接建模方法、2D图片识别方法、模板匹配方法、统计综合建模4大类,并且对人体几何建模方法的未来发展趋势进行了展望。     

虚拟现实在计算机图形学课程中的实验探索

虚拟现实技术与计算机图形学相辅相成,为使计算机图形学的实验开设更具实际应用意义,该文提出基于VRML、基于三维建模技术和基于Web3D技术的三种VR实现方法,并通过实例分析了该三种方法的应用特点。     

数学建模驱动的“计算机图形学”课堂教学模式改革

计算机图形学是计算机科学与技术、数字媒体技术等高校本科专业的主干核心专业课程。由于涉及较多的数学与算法基础,它一直是困扰计算机科学与技术专业学生的课程之一。本校“计算机图形学”课程组在教学实践中,创造性地将图形学的核心教学内容分解为若干个数学建模问题,然后在授课教师的启发和指导下,学生分组讨论,求解相应的数学建模问题。以数学建模的视角对计算机图形学课程教学模式进行改革,它不仅加深了学生对相关教学内容问题本质的理解,而且使学生以更加积极主动的姿态投入到对图形学的学习与研究之中。     

基于互联网图像集的室外场景建模技术综述

目前在互联网上有海量的室外场景照片,它们不仅内容覆盖面广,对同一场景有大量不同视点和光照条件下的采样,而且获取成本很低.如何利用这些照片中包含的丰富场景信息,快速、方便地构造各种逼真的虚拟场景,是互联网迅猛发展给虚拟现实、计算机图形学和计算机视觉带来的新的研究课题之一.文中分析、总结了近年来国内外互联网图像的真实场景几何建模、自然光照建模和材质反射属性建模的最新研究进展,并对其未来的发展趋势提出了一些看法.     

基于三维分枝模型的树木模拟

虚拟自然场景的实时生成一直是图形学研究领域中一个富有挑战性的难题,作为自然场景的重要组成部分,树木的模拟也得到了广泛的重视.本文在实际建模中以三维分枝模型为基础,与随机繁衍L系统相结合,对树木模型进行了一些改进.将光源和重力的影响加入枝段的模型中,使生成树木的形态更加逼真;改进了分枝模式,使得生成树木的随机性得到加强;在绘制时根据不同距离选择不同复杂度的树木模型,加快了渲染的速度.     

一种基于单幅图像的树木深度估计与造型方法

提出了种基于单幅图像、利用光照引起的明暗效果（ｓｈａｄｉｎｇ）恢复树木枝干三维形态的方法,与传统ｓｈａｐｅ ｆｒｏｍ ｓｈａｄｉｎｇ技术相比,该方法根据树木的特殊结构,利用更稳定的明暗特征,取消了对表面、光源及拍摄条件的限制,从而将算法的鲁棒性提高到足以处理自然的树木照片．基于上述工作,提出了一种基于单幅照片的交互式树木造型方法,该方法避免用数学模型控制树木形态,独立于树木的具体种类,具有较高的普     

植被三维建模及应用进展

植被三维建模可分为单木建模和场景建模两个尺度。第一部分总结了单木建模的两类方法:基于植物学的和基于图形学的方法;分别介绍了GOSSYM模型、AMAP、L-studio和Xfrog等单木建模软件以及其他建模方法和单木模型的应用。第二部分介绍了场景建模:包括场景的基础DEM、景观设计、建立虚拟场景三部分。总结了建立场景常用的方法;改进算法以提高建模和漫游效率、增加真实性。最后总结了在该领域仍存在的问题和应用的发展方向。     

新型环面蜗杆的计算机拟实构形研究

新型不面蜗杆具有传动性能好、承载能力强等优点，但其零件结构较为复杂，加工工艺较为烦琐，在一定程度上制约了其普及应用。通过计算机拟实构形研究，完成了新型环面蜗杆参数设计和实体造型等工作，为后续数控加工奠定了基础，也探索出复杂机构零件计算机拟实构形的方法与技巧。     

Computer graphics for water modeling and rendering: a survey

A key topic in computer graphics is the realistic representation of natural phenomena. Among the natural objects, one of the most interesting (and most difficult to deal with) is water. Its inherent complexity, far beyond that of most artificial objects, represents an irresistible challenge for the computer graphics world. Thus, during the last two decades we have witnessed an increasing number of papers addressing this problem from several points of view. However, the computer graphics community still lacks a survey classifying the vast literature on this topic, which is certainly unorganized and dispersed and hence, difficult to follow. This paper aims to fill this gap by offering a historical survey on the most relevant computer graphics techniques developed during the 1980s and 1990s for realistic modeling, rendering and animation of water.