基于图像的建模和绘制技术综述

对基于图像的建模和绘制（IBMR）技术进行综述性介绍，重点阐述了IBMR研究的最新进展，扼要地介绍和讨论了一些具有代表性的IBMR方法，并对各种方法进行分析比较；最后介绍IBMR的最新研究动态和某些应用前景。     

Image-Based Modeling by Joint Segmentation

The paper first traces the image-based modeling back to feature tracking and factorization that have been developed in the group led by Kanade since the eighties. Both feature tracking and factorization have inspired and motivated many important algorithms in structure from motion, 3D reconstruction and modeling. We then revisit the recent quasi-dense approach to structure from motion. The key advantage of the quasi-dense approach is that it not only delivers the structure from motion in a robust manner for practical modeling purposes, but also it provides a cloud of sufficiently dense 3D points that allows the objects to be explicitly modeled. To structure the available 3D points and registered 2D image information, we argue that a joint segmentation of both 3D and 2D is the fundamental stage for the subsequent modeling. We finally propose a probabilistic framework for the joint segmentation. The optimal solution to such a joint segmentation is still generally intractable, but approximate solutions are developed in this paper. These methods are implemented and validated on real data set.     

Doo-Sabin细分模式的尖锐特征造型

通过推广准均匀二次B样条的节点插入算法,对边界面、折痕面、角点面等特征面给出新的细分规则,从而使Doo-Sabin细分模式可以表示边界、折痕、角点、刺点等尖锐特征,且特征处不受拓扑结构的限制.在特征附近进行了连续性分析,所得到的极限曲面具有分片G1连续性.该算法既可以设计有特征的、任意拓扑的复杂曲面,又可以精确地表示球面、柱面、锥面等工程技术中常用的二次曲面,在CAD/CAM领域具有广泛的应用前景.     

带尖锐特征的Loop细分曲面拟合系统

实现了一个基于带尖锐特征的Loop细分曲面的三角网格拟合系统,其基本原理来自文献,但在系统设计层面对原算法作了相当大的补充和完善．整个系统框架包括尖锐特征提取、保持尖锐特征的三角网格简化、保持尖锐特征的网格平滑和拓扑优化、基于最近点策略的重采样和线性拟合系统求解．所得到的拟合曲面质量较原来的结果有了显著提高。     

基于叶片识别的侵入式室内植物建模

由于室内植物的叶片存在大量自遮挡,为了得到植物的完整三维信息,往往需要用户手动裁剪、扫描和配准叶片.针对该问题,提出了利用实例分割网络进行叶片识别并选取被裁剪叶片的方法.通过总结植物叶片形状与分布特征,建立虚拟植物模型,渲染大量带叶片轮廓信息的图片来训练实例分割网络,避免了耗费大量精力标注真实植物叶片.进一步提出了自动...     

基于多幅图像的场景交互建模系统

以普通相机自由运动拍摄得到的多幅非广角照片作为输入,提供给用户一系列简单易用的交互工具,从而恢复出真实场景的几何模型和表面纹理,最终得到具有高度真实感的三维模型．在技术路线上,文中系统采用按照几何空间层次分级重建的方法,并充分利用场景中存在的几何约束信息对重建结果进行优化．实验结果表明,利用该系统生成的三维模型准确真实,能够满足虚拟现实和可视化等应用的要求．     

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。     

小型植物真实感绘制

植物重建是计算机图形学以及虚拟现实领域一个重要的研究课题.鉴于植物的复杂结构,提出一种基于布告板类簇重现2种不同形态植物的方法.对于大叶片植物,采用基于图像的方法自动化重建与原植物几何结构较为符合的布告板类簇,并依据已有布告板绘制新视点布告板;而对稀疏针形叶片植物,利用激光扫描数据估计其空间分布,并结合有限视点的图像数据生成布告板类簇,在绘制阶段同样采用基于视点的布告板绘制模型.实验结果表明,该方法能够利用有限幅图像真实感重现植物原貌.     

基于图像的头发建模技术综述

头发是人类特征的重要组成部分,是判断一个人的年龄、背景及身份等的重要依据.在虚拟现实和计算机图形学领域,头发建模受到越来越多的研究人员的关注.传统的头发建模是基于物理模拟的,通过设置相关参数构造出不同的头发,计算量很大,建模过程也不直观、难以控制;而基于图像的头发建模方法,具有建模速度快、模型逼真度高等优点,近几年受到研究者重视,开始成为另外一个研究热点.回顾了基于单幅图像的头发建模、基于多幅图像的静态头发建模、基于视频的动态头发建模、头发建模结果的编辑重用等方面的研究进展,并分析总结了各种方法的适用情况及不足,最后提出了基于图像的头发建模技术在未来的发展趋势以及面临的挑战.     

支持异种材料体造型的特征布尔运算

针对传统CAD不能提供材料等非几何信息,且无法实现异种材料物体间的布尔运算,提出了一种可应用于构造异种材料物体的特征布尔运算,包含了由材料决定的布尔差和交运算及新的布尔复形并运算,由特征合并和特征抽取两步完成;并给出了该运算的几何实现、实现算法及实例．     

TEFL:一种文本式特征建模语言

特征模型已经成为软件产品线工程中共性/可变性建模的事实标准.现有基于特征图的建模工具由于在模型表达能力、严谨的形式化语义等方面的不足限制了其在工业界的应用.为了消除这些建模中的缺陷,为基于特征的产品线开发提供一个坚实的支撑环境,提出文本式特征建模语言TEFL,介绍其具体语法、抽象语法,以及形式化语义;开发一个基于Eclipse的语言编辑器原型;给出了面向XML和Java语言应用转化方法和工具;分析了与现有文本式建模技术相比所具有的优势与不足,并指出在特征建模及其工具技术方面的进一步的工作方向.     

基于特征线的三维服装部件参数化造型

基于特征线的服装三维造型方法有诸多优点,但是现有服装模型并不能很好地支持服装参数化设计.为此将参数化造型方法引入三维服装部件造型中,以得到参数化的服装部件.基于光顺人体模型,依据服装部件特点设计服装特征线,将特征线分为截面环和轮廓线,依次通过截面环和轮廓线的生成与调整、特征线综合调整和特征线添加约束3个步骤,得到服装特征线框架;并对该框架利用曲面插值方法得到服装曲面模型.实例结果表明,文中方法功能强大、方便灵活.     

Modeling and Animating Realistic Faces from Images

We present a new set of techniques for modeling and animating realistic faces from photographs and videos. Given a set of face photographs taken simultaneously, our modeling technique allows the interactive recovery of a textured 3D face model. By repeating this process for several facial expressions, we acquire a set of face models that can be linearly combined to express a wide range of expressions. Given a video sequence, this linear face model can be used to estimate the face position, orientation, and facial expression at each frame. We illustrate these techniques on several datasets and demonstrate robust estimations of detailed face geometry and motion.     

交互式植物建模系统

植物建模是研究植物的形态结构及其生长发生过程的重要手段,也是计算机图形学的研究热点之一.文中设计出一套满足用户需要的、可以生成各种不同的植物形态结构的交互式植物建模系统.根据植物枝干的形态特征,在建模过程中首先采用迭代的方法生成若干不同的分枝,然后根据全局算法将不同的分枝组合成植物的整体分枝结构.用户可以通过系统提供的交互式界面调整参数,控制每一步的生成结果;在叶片建模过程中,结合植物形态学知识可提供大量的叶片模型以及叶序排列模式,用户选择相应的叶片模型或根据需要添加新的叶片模型.实验结果表明,该系统操作简单方便,生成的植物真实感较强.     

人脸检测技术研究与发展

简要回顾了人脸检测技术的研究背景及发展；按基于图像类和基于特征类将人脸检测算法分为两大类并介绍了各种算法的优缺点；介绍了人脸检测技术的应用领域；总结了现存的研究困难并提出了解决方法及今后的发展方向。     

一个基于结构化特征匹配的月面三维重建方法

基于图像建立三维月面地图对于月球车任务规划、导航控制具有重要意义。本文提出一种基于参数化轮廓结构特征匹配的月面三维重建方法，该方法从月面立体图像中提取特 征物的轮廓特征，通过参数化轮廓特征匹配恢复特征物的三维信息，从而建立三维月面地图。本文以Apollo 15登月计划的着陆区域为例，建立了一个三维月面地图。     

Adaptability Feature''''s Concept, Modeling and Application in Product Design

1 Introduction In practical, commonly the component structure design needs to begin from assemble. During the early design phase, it requires an initial correlation definition and configuration form definition for those important components and the spatial orientation layout design. In the following stages, the component structure details are gradual refined based on those pre-defined constraints and layout scheme, e.g. hole-and-cylinder mating, slot-and-key coupling etc. The design scheme ne…     

三维CAD 混合建模技术研究

三维数字化建模主要有两种技术：一是参数化建模,二是直接建模。但这 两种技术在实际应用中均存在缺陷。论文将两种建模方法融合在一起形成混合建模技术,能 更好地体现设计者的意图,提高设计效率。     

以网络为中心的语义特征造型协同设计

在网络化同步协同设计环境中，如何实现用户系统之间的实时数据交换、维护特征语义的一致性，成为语义特征造型协同设计的关键问题。该文介绍了基于细胞元表示的语义特征模型，根据该造型技术的分层体系结构，基于对协同环境下特征操作的分析，采取了传输造型操作命令的策略，为解决特征语义一致性问题，提出了一种用操作特征管理器调度操作执行的方法，并给出了一个实例。     

基于手绘草图的快速植物建模

传统的交互式植物建模虽然能构建较为精准的目标模型,但其过程极为费时,而基于L-system 的过程式建模虽然能快速自动生成复杂模型,但由于其较高的学习门槛以及对植物形态的控制性欠佳,使得普通用户难以操作。二维草图作为一种直观、高效的交互媒介,对植物形态具有良好的描述力。基于此,该文提出一种基于手绘草图的植物建模方法：首先,对创作者绘制的草图进行预处理和分析,推测创作者的创作意图;然后,结合植物学知识,提出相应的花朵、枝干和叶片的深度信息恢复方法来恢复二维草图中缺失的深度信息;最后,根据深度信息和一定的植物学先验知识重建出具有真实感的目标模型。该方法支持对花卉、草本、树木等具有枝叶结构的植物进行建模,同时具有较大的创作自由度和较快的建模速度。