面向概念设计的实体草绘建模

提出了一种简单、快速、高效的基于草绘设计的概念模型创建方法.该方法模仿传统的纸笔草绘设计方式,允许用户自由地在笔式用户界面上勾画特征笔划,然后根据笔划的形状和位置关系采用基于特征的实体建模方法构造不同的扫描特征体素.在此基础上,采用了基于意图捕捉的特征添加及切削机制创建复杂的实体模型,给出了一些关键算法的实现过程.实验结果表明:该方法能够较好地应用到联机三维概念模型快速创建过程中.     

Conceptual Modeling Method of Simulation System Based on OMCM

针对仿真系统概念模型开发中存在的模型重用性不高和缺乏管理等问题,提出了元概念模型(Meta Conceptual Model,MCM)的概念,以实现更高层次上的概念模型抽象.将本体思想引入MCM的设计中,提出了基于本体的元概念模型(Ontology-based MCM,OMCM)概念,并给出了OMCM的层次结构和建模方法.通过将OMCM和概念模型进行映射,实现了基于OMCM的概念模型建模.最后,将该方法应用于装备保障仿真系统概念模型的建模中,起到了很好的效果.     

草绘3维人体建模的模板形变方法

目的 采用草绘交互方式直接构造3维人体模型是当前人体建模研究的重要课题之一.提出一种草绘3维人体建模的模板形变方法.方法 针对输入的草图,首先,采用关节点定位方法获取草图中的人体关节点,根据人体结构学约束识别人体骨架结构,通过解析人体轮廓草图获取人体草图特征;其次,通过骨架模板和外观轮廓模板形变,将草图特征映射到3维人体模型,实现3维人体建模.结果 草图解析方法能有效提取草图特征,通过模板形变方法生成3维人体模型,并在模型上保持草图特征;能适应不同用户的绘制习惯,且生成的3维人体模型可用于人体动画设计.结论 提出一种草绘3维人体建模的模板形变方法,支持用户采用草绘方式进行3维人体模型设计,方法具有良好的用户适应性,对3维动画创作具有重要意义.     

基于本体的仿真系统元概念模型研究*

在仿真系统的概念模型开发过程中存在着模型重用性不高和缺乏管理等问题,这些问题将影响模型开发效率和仿真系统的可靠性.为解决以上问题,提出了元概念模型(MCM)的概念,以实现在更高层次对概念模型进行抽象.将本体思想引入MCM的设计中,提出了基于本体的元概念模型(OMCM)建模方法,并给出了OMCM的层次结构和建模方法.最后,将该方法应用于装备保障仿真系统元概念模型的建模中,得到了较好的验证.     

基于OMCM的仿真系统概念建模方法

针对仿真系统概念模型开发中存在的模型重用性不高和缺乏管理等问题,提出了元概念模型(Meta Concep-tual Model,MCM)的概念,以实现更高层次上的概念模型抽象。将本体思想引入MCM的设计中,提出了基于本体的元概念模型(Ontology-based MCM,OMCM)概念,并给出了OMCM的层次结构和建模方法。通过将OMCM和概念模型进行映射,实现了基于OMCM的概念模型建模。最后,将该方法应用于装备保障仿真系统概念模型的建模中,起到了很好的效果。     

一种单幅图像及其辅助曲线的三维建模方法

针对单幅图像的三维建模存在对用户的建模意图还原度不高、模型不够真实的问题,提出了一种通过构造曲线和辅助曲线来创建三维模型的方法.离散图像并补全构造曲线,为每条构造曲线添加辅助曲线.寻找离散后构造曲线间的对称关系并设置对称平面,计算曲线在三维空间中的位置.移动、旋转辅助曲线,得到三维模型,根据特征点位置和类型组合三维模型.实验结果表明,该方法得到的三维模型较符合用户的建模意图,同时具有算法简单、建模速度快、实用性强等特点.     

三维人体的草绘建模方法

提出了一种三维人体的草绘建模方法,允许用户分层次绘制人体骨架线和轮廓线草图,并快速生成三维人体模型.该方法的特征主要表现在两个方面:首先,采用层次化的人体截面模板进行形变,并使用基于距离的描述子在人体模板库中检索最符合用户绘制的模板,使结果模型更能体现人体草图特性;其次,采用参数驱动的三维人体模型生成方法,将草图轮廓特征与模板轮廓进行对应并计算三维形变参数,最后对人体模板进行形变生成三维人体模型.实验结果表明,该方法能够快速构建符合用户绘制意图的三维人体模型.     

基于知识模板的产品建模方法

为实现产品概念设计的创新,提出功能模板、行为模板和结构模板的概念,并利用三者之间的映射关系实现行为流产品建模.通过行为流建模的具体算法,在实现产品概念模型设计的同时生成该模型的行为路径.发动机模型的创建实例表明,该算法能实现产品概念模型设计的再创新.     

手绘草图的在线分段识别

提出了一种在线手绘草图快速分段识别方法。先对草绘笔划进行平滑预处理,以减少噪声干扰和冗余点的数目;然后利用草绘笔划的动静态特性,以及用户的草绘习惯等特性找出笔划的关键分段点,将笔划分为多个笔划子段;最后利用基于二次曲线的方法对笔划子段进行分段识别和特征参数计算,并通过构造面向对象的图形数据结构对识别出的几何图元进行重构。实例表明,该方法具有较好的识别能力和系统稳定性,能够应用于二维概念草图的快速表达,以及后续三维草绘建模的特征笔划智能识别过程中。     

CAD系统中的产品模型定义技术

本文在就实体造型、尺寸公差建模、非簇建模、参数化建模、约束建模和特征建模等技术作简要的评述后，提出了在现有ＣＡＤ系统基础上，实现产品特征建模系统开发的方法。系统利用特征定义将实体模型和特征模型紧密联系起来，特征识别和基于特征设计技术相互配合，使用户可自由地选取实体建模操作或特征建模操作来构造具有完整定义的产品模型。     

计算机辅助三维概念形状草绘设计研究进展

指出了计算机辅助三维概念形状草绘设计的定义及其应具备的几个功能;阐述了国内外该领域的研究现状;并对概念形状草绘设计中应用的多种三维建模技术进行了分析和比较;提出了制约三维概念设计草绘系统发展的主要因素及解决方法．     

草图交互式地质建模研究

提出一种简单、快捷的草图交互式地质建模方法,旨在帮助地质学家们在地质勘测初期直观、快速地创建无数据地质概念模型.迄今,现存专业地质建模工具依赖成本较高的真实数据创建精细复杂的三维地质模型,且通常具有建模用时长、不易于学习和使用等缺陷.因此,采用直观的“纸-笔”建模隐喻,提供了一套从草图绘制到三维模型创建,再到三维模型编辑的完整建模流程,允许用户在自由定义的绘图平面上绘制描述模型地质特征的三维草图,并对其构成的连通草图网络实时地进行三维模型重建.模型重建使用分治的思想,大致分为3个步骤完成：首先利用三维草图的几何信息,即拐点,根据其拓扑连接搜寻草图网络中近似平面的能量最小圈,然后通过调和函数计算草图网络中每个圈包围区域的目标平均曲率标量及其法线方向,随后以Laplacian方程优化生成曲面片,最后将曲面片拼接成完整的三维模型.褶皱、断层地质现象可以分别通过重绘和切割操作进行建模.此外,利用层级结构树存储地质模型间的层级关系,并通过变形传递的方式对与形变物体接触的地质模型进行形变,从而保持了地质结构中多物质体相互接触的特性.相比现有基于草图的交互式建模工具,该方法融合了地质学知识,且能够更有效地使用少量草图描述地质物体的特征.基于用户体验调查,该方法具有操作简单、建模直观的特点,能够同时满足专业和非专业人士快速创建地质概念模型的需求.     

素描式草绘的三维花朵建模

三维花朵建模是虚拟现实中的重要部分,花瓣作为一种自由曲面,是整个建模的重点。提出了一种由非常自然的素描式草绘方式构造三维花朵模型的方法：从草绘图形中分析和提取信息,由这些信息计算出的横截面曲线来构造花瓣的曲面形状。通过草图绘制、笔划特征分析及识别、空间位置估计及曲面构造这几大步骤完成对花朵的三维建模。     

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.     

3D sketching for aesthetic design using fully free-form deformation features

This paper addresses the designers’ activity and in particular the way designers express an object shape in 2D sketches through character lines and how these lines form a basis for sketching shapes in 3D. The tools currently available in commercial CAS/CAD systems to manipulate the digital models are still not sufficiently suited to support design. In this paper, the so-called fully free-form deformation features (δ-F⁴) are introduced as a modelling method to take into account the curve-oriented stylists’ way of working. Both the advantages of a free-form surface deformation method and a feature-based approach are merged to define these high-level modelling entities allowing for a direct manipulation of surfaces through a limited number of intuitive parameters. Such features incorporate several characteristics designed to handle the uncertainties and/or inconsistencies of the designer's input during a sketching activity. In addition, a δ-F⁴ classification is proposed to enable a fast access to the desired shape according to its semantics and characteristics.     

基于子图的草图设计和约束求解

提出了一种基于子图的拟序列化草图设计方法。基于标识的约束模型统一了二维、三维约束,使得每个几何元素对应唯一的标识,几何元素之间的约束关系表示为标识之间的约束,这些约束被分为结构约束和尺寸约束。提出了基于序列化设计过程的约束求解方法。实验表明,该技术可快速有效地进行参数化草图设计和特征编辑。     

A NEW FEATURE-BASED MANNEQUIN MODELING METHOD

ＡＮＥＷＦＥＡＴＵＲＥ－ＢＡＳＥＤＭＡＮＮＥＱＵＩＮＭＯＤＥＬＩＮＧＭＥＴＨＯＤＦａｎＪｉｎＷａｎｇＱｉｆｕＹｕａｎＭｉｎｇｈｕｉＺｈｏｕＪｉＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｅｗｆｅａｔｕｒｅ－ｂａｓｅｄｍａｎｎｅｑｕｉｎｍｏｄ...