基于手绘草图的三维CAD系统

Post-IMP界面是下一代用户界面的主要范式。该文研究并实现了一种新型的基于笔的手绘草图三维CAD系统。实现手绘草图三维CAD系统的关键是设计一个自然、合理、高效的草图语义表达与获取框架,它要着眼于解决用户在做什么和在哪里做这两方面的问题。该文详细地讨论了草图语义表达和获取框架的设计思路及实现方法,并开发出一个原型系统,该系统以一支手写笔和一块手写板为交互输入设备,能够较自然高效地进行一些复杂的三维实体和三维场景设计。     

计算机支持的智能草图技术研究及实现

首先论述了作为CAD技术当前研究前沿的计算机支持的智能草图技术研究现状。构建出智能草图的技术体系,包括基于单笔划的自然手势界面,徒手草图输入,草图识别与基于草图的几何建模。最后给出基于著名几何造型核心ACIS开发的智能草图工具原型系统ISID,它具有一个支持笔输入的用户界面,并能和典型的CAD系统实现集成。初步应用证明该系统具有很强的实用性和可扩展性。     

面向存储与传输的手绘草图信息表示模型

草图信息的存储与传输是草图系统在信息共享乃至网络协同方面需要解决的问题,其核心在于草图信息的一致表示。本文从信息表示和信息传榆两个维度,建立了草图信息表示模型框架。该框架采用域模型思想,包括域属性、逻辑模型、转换模型、对象模型和控制模型,它们实现了草图信息的一致表示、统一管理和信息存储、传输。最后,从静态和动态两方面,对草图信息的建模过程进行了详细描述,给出了草图信息表示的 XML 实现策略,并对信息传输技术进行了分析。     

基于草绘的机构识别及机构分析方法研究*

在概念设计阶段构造新型的支持创新过程的设计系统,对新产品的设计活动具有重要意义。在机械产品概念设计中将机构看成由图元构成的图形,提出一种面向概念设计的机构草图识别及分析方法,主要内容包括手绘草图输入及机构草图识别、机构方案运动分析。本文把手绘草图识别技术和机构运动相结合,通过对机构草图的识别以及机构的运动分析,实现在概念设计阶段对机构设计方案的评价分析。     

三维手绘CAD系统的设计与表达

描述了一个基于手绘草图的三维设计系统，并给出了该系统的体系结构．该系统采用以草绘手势规则和草图语义自动机为基础的设计与表达的思路，描述了草图语义的获取、表达和理解方法，从而较好地支持了早期的三维产品概念设计．该系统以手写笔和手写板为交互输入设备，能够自然、高效地进行一些复杂的三维实体和三维场景设计．     

手绘草图识别中的相关反馈方法

手绘草图是人类思维外化和表达设计意图的有效工具之一，手绘草图的模糊性和用户适应性问题是草图识别中的关键问题。本文提出了将相关反馈机制引入到手绘草图识别中以捕捉用户意图的方法，该方法以抽取手绘草图的向量化特征为基础，首先利用基于图形特征的相似度计算，给出手绘草图候选识别结果集，然后借助用户对识别结果的相关性评价，通过逐渐调整图形构成特征的权重来捕捉用户输入意图，并提高识别效果。实验表明本文所提出的方法具有很好的效果。     

基于草图界面的应用系统框架研究与实现

现有的草图系统重在设计对象外形的表达,忽略了隐含在设计过程中用户思维活动的信息;另一方面,目前笔的交互方式尚不能自然、流畅地表达用户设计意图.通过分析草图界面信息对象和交互过程的特点,提出面向构思设计的应用系统框架ISF,以满足设计意图原型的快速生成;同时结合交互的任务、环境和用户偏好等上下文信排息,建立从物理设备到逻辑工具映射的交互模型,旨在为此类系统的交互设计提供一定指导的方法.最后给出面向轻纺行业服装设计的应用实例--草图图板系统.应用结果表明,ISF能够为此类草图应用系统的设计给予一定的指导,满足自然、流畅的交互设计要求.     

笔输入草图的分层识别

针对计算机支持的草图设计技术中的草图识别这个核心问题，给出了一套分步逐层的识别方案：从原始笔划的在线识别与线元转换，到几何层基于上下文的草图规整，到语义层基于领域知识的草图理解．整个识别过程通过一个带有黑板的知识库系统实现，逐步有效地解决了草图的模糊性与不确定性，将原始草图转换为精确的几何图形．文中方法已经过原型草图工具系统ISID的验证，并取得良好效果．     

一个面向构思的手绘草图识别系统

手绘图形输入是用户设计意图的一种自然有效的表达方式。本文介绍了一个手绘图形识别系统-SketchEI。SketchEI由五个部分构成：用户交互、输入预处理、图形识别器、草图管理器以及用户适应性。SketchEI把它们有机地组合在一起并且给出了一个相对完整的手绘图形识别技术理论体系。     

基于PUI界面的草图编辑软件

针对CAD系统在应用到概念设计时,由于传统的人机界面无法提供一个自然和高效的人机交互环境,导致CAD不能在概念设计领域中广泛被使用,对此提出了基于感知界面（PUI）思想,以手势命令取代传统人机界面的解决方法,并设计出基于．net平台的草图编辑系统。系统使用神经网络中的BP算法,完成计算机对用户输入的手势命令的识别,从而提高了草图编辑系统人机界面的人性化,并通过实例演示了部分系统功能,表明系统具有一定的实用价值。     

Computer Graphics System for Reproducing Three- Dimensional Shape from Idea Sketch

This paper describes the technical features and method of implementation of our designer support system which enables reproducing a three-dimensional shape from an idea sketch speedily and modifying the reproduced shape easily, thereby facilitating the consistency of the shape to be checked from a design viewpoint. The designer support system was developed as a tool to cut the time and labor designers have to spend in the design process and help designers to fully display their creativity–the essential attribute of designers. This system uses cross-section lines of an idea sketch of an object drawn by an industrial designer as input data to reproduce automatically a three-dimensional wireframe model of the object by a newly developed three-dimensional graphic algorithm including graphic constraints. In addition, it automatically creates planes by scanning the area enclosed by reproduced curved lines and subjects them to shading. In this process, the dimensions of the object need not be input to the system. The designer can operate the system simply by using the mouse to input appropriate data. Thus, the system permits the designer to easily express his idea in the form of a three-dimensional shape and study idea variations on the display screen without creating a mockup.     

基于样本学习的人像线条画生成系统

介绍了一个基于样本学习的人脸线条画生成系统.该系统可以根据用户给定的正面人脸照片自动生成相应的人脸线条画.在系统中有两个关键技术,即非参数化采样方法和灵活的线条画模板.对于给定图像上的任意像素点及其邻域,通过在样本空间搜索并匹配所有的相似邻域,计算该像素点在相应的线条画上出现的条件概率;然后根据艺术家的风格和得到的条件概率绘制"期望的线条画";最后使用模板匹配得到最后的线条画.此方法可以生成高质量的正面人脸线条画.     

基于图像辅助的三维模型形状检索

随着3D建模技术的快速发展,互联网上可用的3D模型库出现了爆炸式增长,越来越多的3D模型可以方便地通过网络下载使用.这直接促使了3D形状检索技术的发展,即给出特定的搜索信息,要求系统搜索出符合要求的、相似的3D模型.文章提出了一种新的3D形状检索方法,以3D模型作为输入,系统将会从模型数据库中自动检索出与输入形状最相似的模型.对于给定的输入模型以及数据库中的每一个模型,首先由计算机生成多幅在不同视角下的2D草图;然后,应用Gabor滤波器对每一幅2D草图提取图像上的局部特征,并对特征进行量化,从而得到代表该图像特征的直方图,这样对于每一个3D模型将得到多个代表该模型的直方图;最终,通过对比两个模型之间直方图的相似性,可以得到它们的相似性值,从而检索出与输入模型最相似的模型.文章所提出的方法通过采取2D图像分析方法提取能反映3D模型的特征并计算出模型之间的相似性值.经过测试,在一些公开的数据集上得到了较好的效果.     

Unbiased estimation of inner product via higher order count sketch

Count sketch [1] is one of the popular sketching algorithms widely used for frequency estimation in data streams, and pairwise inner product for real-valued vectors [2]. Recently, Shi et al. [3] extended the count sketch (CS) and suggested a higher-order count sketch (HCS) algorithm that compresses input tensors (or vectors) into succinct tensors which closely approximates the value of queried features of the input. The major advantage of HCS is that it is more space-efficient than count sketch. However, their paper didn't comment on estimating pairwise inner product from the sketch. This note demonstrates that HCS also closely approximates the pairwise inner product. We showed that their sketch gives an unbiased estimate of the pairwise inner product, and gives a concentration analysis of the estimate.     

基于手绘草图的方案设计CAD系统

采用在线手绘草图识别和理解技术,设计并实现了一个支持用户流畅输人的二维方案设计CAD系统.该系统的主要特点体现在3个方面:采用一种基于曲率的笔画分割方法,能适应不同用户的输入习惯;提供了基于上下文的显著图符成组功能,可以支持用户方案构思过程中手绘输入的流畅性;引入主动纠错机制,提高了基于草图文法的图符识别效果.最后,用针对电路图设计所开发的原型系统验证了该方法的有效性.     

基于轮廓的手绘草图检索研究

利用傅利叶形状描述方法来统一描述手绘草图图像库和用户输入的手绘草图形状信息，该方法解决了基于笔划描述的计算效率和输入顺序敏感性问题。实验表明所提出的方法不仅能得到较好的检索结果，且具有较好的用户适应性。     

结合图元与感知哈希的手写输入简笔画识别

目的 为了克服手写输入中随意性强和自由度大的缺陷,同时兼顾简笔画的整体属性和局部特征,提出一种基于图元识别与感知哈希技术相结合的手写输入简笔画二级识别算法。方法 首先提取笔画的几何特征、笔序特征及结构特征且进行识别,然后查找由图元信息、笔画结构信息和笔序信息构成的简笔画语义库,完成由规则的几何图元构成的简笔画识别;若未被识别,则生成简笔画图像,利用感知哈希技术完成简笔画图像的识别。结果 基于本文提出的简笔画识别方法,实现了对样本库中150种简笔画对象的识别,平均识别率为82.6%。结论 实验结果表明,对于不同用户手写输入的任意样本库中的简笔画,该方法具有较高的识别率,此外,还可以通过在简笔画语义库和样本库中增加简笔画的种类等方式实现对更多种类简笔画的扩展识别。