基于机器学习的三维场景高度真实感绘制方法综述

目前,电影、动漫、游戏等产业对真实感绘制的需求越来越高,而三维场景高度真实感绘制通常需要耗费大量的计算时间和存储空间来计算全局光照,如何在保证绘制质量的前提下提升绘制速度依然是图形学领域面临的核心和热点问题之一.数据驱动的机器学习方法开辟了一种新的研究思路,近年来研究者将多种高度真实感绘制方法映射为机器学习问题,从而大...     

面向多角色开发的三维CAD内核开放架构

三维CAD内核支撑大型工业软件的开发与应用,开放的三维CAD内核架构便于更多角色参与到CAD内核优化、系统开发以及深层次应用中.围绕三维CAD内核开放架构,文中在剖析主流三维CAD内核的基础上,提出了一种支持多角色协同参与研发的CAD内核开放架构,包括几何表示、拓扑表示、离散化、可视化等模块;讨论了开放架构的主要功能模块设计、功能模块间互操作以及基于内核的CAD应用快速开发等关键问题;通过基于开放架构扩展开发管线CAD桌面应用,对开放架构的可用性进行了验证.     

基于知识的参数化设计层次模型

提出一种融合知识的参数化设计层次模型，以解决系列化产品大量重复设计问题．首先，在分析计算机辅助产品设计现状的基础上，提出以行业知识表示为核心的模型框架；然后，对构成模型的各个层次模型及层次间的结合等问题进行详细讨论，提出融合行业知识的设计特征、行业知识的三元组统一描述方法以及基于知识的装配等概念；最后，结合压力机产品主传动系统的设计，给出了模型实现的实例．     

特征设计中有向约束机制及算法研究

几何约束求解是基于特征设计系统的核心算法之一,由于目前沿用的是非特征设计环境下的约束机制,采用的约束方法没有充分利用特征设计的特点,约束难于管理,所得约束解往往背离设计初衷,约束算法复杂度高,文中提出一种基于自由度分析的有向约束实现机制及相关算法,算法时间复杂度低,提高了三维参数化设计系统的交互性能。     

一种基于DDTW的三维碎片自动拼接方法

提出了一种基于导数动态时间规整(DDTW)的三维碎片自动拼接方法,可以计算两块碎片最合理的拼接方式.同时设计了一种基于抗噪区间拟合的挠率估计方法和常数时间复杂度的三维重叠检测方法,大幅度提高了拼接的速度和准确性.首先确定物体碎片的轮廓曲线,查找角点,根据角点将轮廓曲线分段成子轮廓线,计算子轮廓曲线的挠率特征串;然后使用DDTW对两个特征串进行匹配,并给出匹配度的度量值,继而根据对应点的空间位置关系对碎片进行放缩和刚体变换,调用三维重叠检测方法排除重叠匹配;最后根据给定的评价标准找到最优匹配作为最终拼接结果.实验表明,该方法实现简单,鲁棒性强,能快速得到三维碎片集合的拼接结果.     

低开销的基于位置主动信息服务系统研究与实现

通过实验和观察发现,现有的基于位置的信息共享系统中存在严重的空间冗余和内容冗余问题。这些冗余的存在极大地增加了系统的通信和计算开销,干扰了客户的个性化使用。提出冗余削减的按需服务机制,它由如下两部分组成:基于网格划分的信息索引机制(GIM, Urid-based Index Mechanism)实现按需的位置更新;基于分类的信息定制机制(CISM, Classification-based Information Selection Mechanism)使客户有权选择自己所需信息类别进行按需的信息共享。实验表明,信息分类按需定制机制可以极大地消减冗余信息共享带来的系统负载;信息索引机制可以节约大约70%的位置更新引发的通信开销,在信息分布极其不均匀的应用中性能提升更加明显。     

激光增材制造钢的后热处理研究现状

激光增材制造为非平衡凝固过程,容易产生组织应力及热应力,出现变形和开裂等现象。通过后热处理,能够达到改善激光增材制造金属构件组织、消除缺陷、优化性能的目的,因此,后热处理制度的优化成为合金钢件增材制造亟待解决的关键技术。针对合金钢的激光增材制造,综述了近年来激光增材制造钢的后热处理工艺的研究现状。选择典型的17-4PH不锈钢及316L不锈钢等增材制造钢,研究不同后热处理规范对组织形态、第二相质点分布的影响;及其相应的热处理前后的拉伸强度及伸长率等力学性能的变化情况。通过热处理规范的合理选择,能够显著改善增材制造钢的组织及机械性能。     

一种基于LCS的物体碎片自动拼接方法

提出了一种基于最长公共子序列(LCS)的物体碎片自动拼接方法,用于获得两块碎片间的最可能的拼接结果．同时还设计了一种有效的数字曲线曲率计算方法和具有线性时间复杂度的重叠检测算法,以提高拼接的速度和准确性．首先对物体碎片的图像进行预处理,获得其轮廓曲线,并根据特征点划分成子轮廓曲线,然后计算其数字曲率,得到曲线的特征串表示,最后找出两个子轮廓曲线之间的LCS,对坐标变换的拼接结果进行重叠检测,并按照给出的度量标准进行排序,找出最优的拼接结果．实验表明,该方法计算简单、有效,能找出物体碎片合理的拼接结果．     

基于单目RGB数据的三维模板物体跟踪算法综述

文中介绍了三维物体跟踪技术及其最新研究进展,包括理论基础与评估指标、基于视觉特征的传统位姿求解和基于学习的位姿估计.分析了传统算法中各种特征约束、统计分割模型、能量函数以及加速策略.其中,区域及边缘约束成为跟踪的主流方向,多种特征可以融合产生更强的约束.统计分割模型由全局模型逐步发展为局部模型.非线性最小二乘形式的能量函数易于优化而被广泛采用.预计算、预渲染的加速策略使得跟踪的实时性极大提高.基于学习的算法现阶段在精度和速度上不及传统算法,但展现了更好的特征提取能力和处理更复杂场景的潜力.梳理了多种算法的跟踪精度及取得高精度的原因.总结了三维物体跟踪在复杂情境下跟踪精度下降和失败的问题,及其潜在的解决方案与发展方向.三维物体跟踪正朝向多特征融合、预计算、多任务的方向发展.     

移动设备上基于三维模型的线条画绘制

提出一种综合考虑移动设备客户端绘制能力和传输速度的混合型远程绘制方法.该方法采用渐进网格得到不同分辨率的细节层次模型,并利用渐进传输机制逐步传输数据,以缓解单次网络负载.服务器端可以根据网络质量状况、移动客户端的处理能力和用户交互请求来选择适宜的三维细节层次模型,提取特征轮廓线并将生成的线条集合传输给客户端进行本地风格化绘制.将该方法应用于考古数字博物馆展示中取得了良好的效果.