Application of a perspective cursor as a 3D locator device

The functionality of a 3D cursor is described. It can be used as a 3D locator device in such applications as interactive path planning (robotics), motion specification in 3D computer animation design, and wireframe modelling. With respect to the last of these applications, it is important that the cursor can be used either in constructive mode, as a set of three mutually orthogonal rulers, or in trace mode to copy a 2D perspective view of an object while reconstruction its 3D shape. As a special feature, the cursor may be equipped with a mirror of locations in scenes that are (partially) symmetric, but also allows 3D symmetric objects to be entered from 2D (perspective) views, while making use of symmetry as a clue for reconstructing z-coordinates.     

Improving bi-manual 3D input in CAD modelling by part rotation optimisation

Part modelling in a CAD environment requires a bi-manual 3D input interface to fully exploit its potentialities. In this research we provide extensive user tests on bi-manual modelling using different devices to control 3D model’s rotation. Our results suggest that a simple trackball device is effective when the user task is mostly limited to rotation control (i.e. when modelling parts in a CAD environment). In our tests, performances are even better than those achieved with a specifically designed device. Since the task of rotating a CAD part often shows the need of flipping the controlled object, we introduce a non linear transfer function which combines the precision of a zero order control mode with the ability to recognise fast movements. This new modality shows a significant improvement in the user’s performances and candidates itself for integration in next generation CAD interfaces.     

Low-cost hardware platform for developing realtime 3D graphics

BRAD3D, a low-cost hardware platform for the development of a realtime 3D graphics software is presented. The BRAD3D configuration is derived from a generalization of 3D image synthesis. Three basic processes have been identified: the geometric process, dealing with the measurements of the scene; the topologic process, extracting visible information from the polygonal structure; and the scan-conversion process, producing pixel values on a frame buffer. BRAD3D is implemented as a three-stage pipeline and accommodates depth-list and scan-line hidden-surface-removal algorithms. Each stage of the pipeline can be implemented using different hardware solutions. A microprocessor-based solution is presented as a general prototyping approach.     

一个基于认知特性的数据可视化3D模型的研究

随着计算机系统中信息规模的增大,有限的屏幕尺寸已不能满足大信息量显示的需求。针对这个问题,提出了一种全新“不倒翁”模型。该3D数据可视化模型基于对计算机图形图像学、心理学和认知学理论的研究,创造性地利用了“鱼眼视图”的优势和人们的空间认知特点,具有很强的交互性和易用性,使得用户能在“小屏幕”上方便地进行“大信息”的浏览和检索。实验结果表明它起到了预期的效果。     

PDM平台上的三维CAD通用集成框架

构建了PDM和三维CAD软件集成的基本模型和集成框架。该框架通过一致的数据模型,能够灵活地集成不同的三维CAD系统和PDM系统。在数据模型的表达上,采用了XML这种流行的易于扩展的技术方法;在集成框架设计上,采用了抽象工厂等成熟的设计模式,并提供了标准化的接口定义来扩展集成框架的功能。文章对集成框架的功能和具体实现方法进行了论述。     

OpenGL制作三维游戏的研究

介绍了使用OpenGL和VC＋ ＋制作三维动画桌球游戏的功能及编程原理.     

CAD中三维交互技术的研究与实现

本文研究了ＶＲ技术在ＣＡＤ几何造型中作为交互手段的应用,特别研究了三维交互技术在ＣＡＤ中的实现。通过提出一种用于三维交互的精确视觉线索方法,实现了对三维空间中不同信实体相互位置关系的精确感知。探讨了ＣＡＤ中在三维交互技术支持下的新的几何造型技术。     

三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究

基于为高校三维动漫教学提供良好的教学技术和实验平台,研究了三维动漫制作与虚拟现实技术相结合的方法,采用三维计算机图形技术CG(Computer Graphics)、影像技术和运动捕捉系统,实现高质量高效率的三维动漫制作。介绍了将动漫技术、虚拟现实VR(Virtual Reality)设备和网络技术相整合的交互动漫虚拟环境建设方案。     

矿井煤仓三维计算机辅助设计

针对传统的矿井煤仓二维设计存在绘图复杂、抽象、易出错等问题,提出了一种矿井煤仓三维计算机辅助设计的方案;以恒源煤矿的-600煤仓和主井缓冲煤仓为例,详细介绍了煤仓三维计算机辅助设计及其动画演示的具体实现。该方案解决了复杂工程施工中设计者与施工人员的交流问题,为高质量、快速施工提供了基础保障。     

煤场体积测量中三维模型的建立

煤场存煤量的测量是电厂进行现代化管理的重要条件。新型煤场体积测量系统对采集到的煤堆的三维数据点集采用一种先进的拟合方法，使拟合出的曲面能更好地逼近煤堆表面，并绘出逼真的三维图形，是提高存煤量测量系统精度和可操作性的一种重要手段。由于此系统在实际应用中具有操作简单、灵活，测量精度高，成本低等优点，得到了大量应用。文章主要讨论了煤场测量系统中的三角剖分和三维图形的设计。     

3D CAD技术的课程设计教改探讨

作为工程设计和产品开发工具的3D CAD技术必将普及。3DCAD技术的发展对高校教学也提出了严峻的挑战,3DCAD技术的课程设计教学是一个重要环节,应充分结合传统工程制图与二维CAD、三维CAD的教学,开展3D CAD技术的课程设计教学以提高运用计算机技术建立三维产品模型的能力。     

2D到3D图像颜色空间层转换技术研究及实现

从3D相关技术入手,初步讨论了人类视觉及相关转换技术。接着重点描述基于3d红蓝立体原理的图像转换原理,从图像颜色空间角度,着重讨论2D转3D的相关技术及研究现状,并基于电视类节目图像给出一套完整系统设计及实现,并给出相应的实验结果。     

面向对象三维动画仿真的实现

该文阐述了采用面向对象的方法进行动画仿真的过程和实现方法，介绍了图形数据结构、类的建立、体素的快速消隐处理、三维几何造型技术和基于物理的动画处理技术。最后，给出尾鳍推进装置三维动画仿真的实例。     

三维CAD环境下的产品数据管理方法

分析三维CAD中基本数据类型,并抽取面向管理的结构化信息;定义了数据问的关系类型及数据生命周期状态;给出数据约束和关联定义．结合CAD数据的生命周期管理,提出关联数据在进行出库、入库、发布等方面的操作时,相关数据进行自动更新的规则．针对CAXA实体设计系统给出管理数据模型,并在SMARTEAM平台上实现．     

一个面向对象系统的三维可视范型及实现

本文描述一个在三维虚拟空间内表示面向系统的可视范型，强调利用三维交互式图形来表示对象间的关系。其特点是有效利用屏幕空间且减轻认知负担。该范围使用一个三维图形工具箱ＴＯＡＳＴ提供的三维交互式技术和对象实现在ＳＧＩ图形工作站上。     

A Prototypical 3D Graphical Visualizer for Object-Oriented Systems

is paper describes a framework for visualizing object-oriented systems within a 3D interactive environment.The 3D visualizer represents the structure of a program as Cylinder Net that simultaneously specifies two relationships between objects within 3D virtual space.Additionally,it represents additional relationships on demand when objects are moved into local focus.The 3D visualizer is implemented using a 3D graphics toolkit,TOAST,that implements 3D Widgets 3D graphics to ease the programming task for 3D visualization.     

基于手绘输入理解的智能3D几何建模系统

近年来,图形学领域已经开发了大量的3D建模和可视化工具,但是这些工具的界面往往过于复杂,制约了设计人员的创造性工作,也进一步限制了这些工具为普遍用户所使用。事实上,理想的3D建模工具应该提供给用户以尽可能自然、简单的操作,例如基于电子笔的草图输入,而且随着移动设备的发展,也使之成为图形学中更有前景的研究方向。文章论述了当前支持手绘的建模技术的研究现状,并提出了一个更加智能化的多模块建模体系,突出了交互技术、智能理解和高质量的可视化输出技术的结合;而且针对手绘输入的不明确性,着重分析了图形数据的基于特性的语义描述,提出了智能的逻辑推理模型,并进一步描述了下一代融合自然输入、逻辑推理与虚拟显示于一体的智能图形建模系统的实现。预测了人工智能技术与CA D技术的结合将是未来图形学领域发展的主要方向之一。     

非规则三维建筑模型的保结构变形

为了快速生成大量与输入风格一致的三维建筑模型,提出一种针对非规则三维建筑模型的保结构交互式变形技术.该技术以一般的三维网格模型作为输入,经过若干预处理操作形成带标记的包围盒层次结构,以此作为变形操作的分析基础.变形算法的核心思想是将原始的复杂结构分解为一组一维的结构序列,然后逐条对一维结构序列施加变形操作.在对一维结构序列的变形过程中尽可能以可重复的元素来填充变形空间,实现对输入结构特点的保持.实验结果表明,该技术可用于各种不同风格的建筑模型.