基于形变模型由立体序列图象恢复物体的3D形状

结合立体视觉和形变模型提出了一种新的物体3D形状的恢复方法。采用立体视觉方法导出物体表面的3D坐标;利用光流模型估计物体的3D运动,根据此运动移动形变模型,使其对准物体的表面块;由形变模型将由各幅图象得到的离散的3D点融为一起,得到物体的表面形状。实验结果表明该方法能用于形状复杂的物体恢复。     

逆向工程中基于三目视觉自动提取并构造复杂曲面边界技术

在逆向工程中复杂曲面零件表面的几何模型的构造是研究重点之一，根据零件表面 的数字化数据提取零件表面的边界是构造零件几何模型的关键步骤．本文提出基于三目视觉 方法来提取和构造复杂曲面边界的技术．从一幅图像中提取反映物体边界的特征点，再利用 图像匹配方法得到这些特征点的空间坐标，最后以这些特征点构造出物体边界B样条曲线．     

基于透视逆变换由图像点反求空间坐标

三维重构理论与技术是计算机视觉最重要的热点问题之一,基于单幅图像的三维重构由于缺乏足够的几何信息而难以达到预期效果.本文针对大部分物体所具有的对称性特征,提出利用假想对称平面.基于透视逆变换原理,由人工交互指定已知三对对称点的图像坐标和空间坐标确定透视变换矩阵,继而反求物体表面特征点的空间位置,再利用UG软件实现三维模型的重建.     

基于结构光的三维测量及重建技术

本文介绍了利用结构光实现三维信息获取和重建的方法。该方法是利用结构光和ＣＣＤ摄像机构成的视觉系统对物体扫描,获取物体可视表面的相对三维坐标,建立不同视点下物体可视域的三维描述。通过对这些离散三维描述的拟合,获得寒带的物体三维描述,建立该物体的几何模型。该技术对拟实制造、仿真加工等应用领域具有重要的意义。     

纹理物体表面反射参数的恢复

物体表面反射参数的恢复是新兴的逆向绘制技术的核心问题，提出一种恢复物体表面BRDF模型参数的方法，假定物体表面的BRDF模型可以近似分解为漫射纹理和整体不变的镜面反射分量，则每一点的反射参数可以用Phong模型来近似计算，首先选取物体表面的一片区域，利用该区域在不同视点光照条件下采样的几幅图像，计算得到该区域的平均镜面反射分量，作为整个物体表面的镜面反射分量，然后据此从物体表面各点的采样中分离出漫射分量，计算各点的漫反射参数，得到近似的BRDF模型，实验数据表明算法是有效的。     

基于SFS方法的三维表面重建算法研究

SFS(由明暗恢复形状)方法研究是计算机三维视觉研究领域中的一个重要分支.以朗伯体光照漫反射模型为基础,对物体表面图像明暗恢复其表面高度和梯度的抽象模型进行分析,研究基于朗伯体定律求解受光点梯度的算法及SFS方法的实现原理.     

基于Kinect v2三维重建的研究与实现

随着计算机视觉技术的蓬勃发展,三维模型重建成为研究热点。选用第二代Kinect作为三维模型重建的数据采集外设,获取具有深度信息的点云数据;然后用KinectFusion SDK对物体进行重建,并利用Matlab和Visual C++对点云数据进行降低噪声处理,并对三维点云数据进行Delaunay三角剖分,建立物体表面的拓扑关系,实现了三维物体的重建。     

一种具有自终止特性的视点规划方法

提出了一种具有自终止特性的对未知物体模型自动3维测量的视点规划方法。首先在寻找最优视点阶段，利用群矢量链方法获得视觉传感器在下一个视点的观测方向，而视觉传感器在空间的确切位置参数是通过计算矢量场内的边界积分获得，其中获得最大边界积分的空间位置被定为下一个最优视点。同时为了保证对未知物体模型自动3维测量过程具有自终止特性，根据高斯定理，提出由测量所得的点云直接计算出物体体积的方法，并将连续两个视点下物体体积的变化量作为终止测量的依据来判断规划过程是否需要终止或继续。实验结果表明，该具有自终止特性的视点规划方法是可行而且有效的。     

二维半自由曲面造型技术与雕刻系统

描述二维自由曲面的造型技术，提出了基于区域填充拉伸、纹理映射、线状模型的造型方法，并对中国水墨画的浮雕造型方法进行了描述。自然物体表面模型的生成技术是二维半模型造型的技术关键，采用由影调到物体表面外形的恢复技术，有效地解决了从实体图象到模型表面的重建问题。     

利用三目视觉获得复杂曲面的边界曲线

复杂零件表面几何模型的构造是逆向工程的研究重点，根据零件表面数据提取零件表面的边界是构造零件几何模型的关键步骤．提出了基于三目视觉方法提取和构造复杂曲面边界的技术．将一台摄像机固定在三坐标测量机(CMM)横梁上，通过沿X，Y方向移动CMM从而获得物体在空间三个不同位置的图像；从一幅图像中提取反映物体边界的特征点，通过与其他两幅图像匹配得到这些特征点的空间坐标，最后以这些特征点构造出物体边界的B样条曲线。     

三维GIS的基本问题与研究进展

经过多年的研究和探索,三维GIS取得了很大成果,成为GIS领域的重要研究内容之一。该文首先分析了三维GIS应实现的功能,然后从三维数据获取、三维空间数据模型、三维空间关系的描述和表达、三维可视化和三维空间分析等几个方面评述了三维GIS的研究进展。     

基于模型移植的高效数据引擎构造方法

在研究MAYA、空间数据结构以及OpenGL的基础上,用分离提取的方法把MAYA制作的三维模型移植为一种规范、优化、有空间数据结构的M3D数据模型。在只有视点移动的大型三维虚拟场景开发中应用这种数据模型,既有助于在OpenGL建立的虚拟环境中快速构建大量、复杂、逼真的三维模型,又有助于实现实时渲染精细场景的目标。     

基于纹路的三维指纹模型重建算法

三维指纹识别是近几年兴起的一种基于三维指纹模型进行指纹识别的新技术,能够克服传统接触式指纹识别中存在的纹路变形、残留纹路、对手指皮肤状况敏感等缺陷。基于多角度图像的三维指纹模型重建是整个识别过程中的一个关键步骤。提出了一种基于纹路的重建算法,算法重建的指纹模型直接包含纹路与细节点相关特征。相对于已有文献中将指纹表皮作为重建对象,算法重建结果更有助于特征提取等三维指纹识别后续过程。     

VRML与Java 3D转换关键技术的研究

主要研究在虚拟网络服务领域,使用Java语言来实现由VRML标准描述的三维CAD模型（或其它三维模型）到Ja-va3D的转换。生成Java3D标准三维模型,使用户可以通过浏览器进行浏览和个性化配置,该技术对虚拟商务的发展将有极大的推动作用。由于系统的复杂性,本文仅对系统中的转换这一关键技术进行研究。     

3D打印模型版权保护技术研究进展

目的 近年来3D打印模型的版权标注和保护引起了研究者的关注,为了全面反映3D打印模型版权保护研究的现状和最新进展,本文对国内外公开发表的主要文献进行了梳理和分析。方法 首先在广泛文献调研的基础上,描述3D打印模型文件和3D打印模型攻击类型,分析3D打印和扫描过程对模型的影响。然后对3D打印模型的版权保护策略进行分类,详细阐述每类方法的基本框架和相关技术特征。最后根据相关文献,将3D打印数字水印方法与传统网格水印算法和抗3D打印—扫描攻击的性能进行比较。结果 基于物理特性的3D模型版权保护技术能对3D打印后的模型嵌入有效的具有一定隐蔽性的版权标识,但在提取微结构体等信息时需要借助一些专用设备,不具有普适性。基于数字水印的方法既能抵抗传统的数字模态下的相似性变换、剪切、噪声、细分、量化、光顺等攻击,又能有效抵抗3D模型的数/模等模态转换攻击,并且高精度的3D打印机和扫描仪能有效提高水印的检测率。结论 3D打印产品是设计者和生产企业的智慧和心血的结晶,包含知识产权。随着3D打印在工业领域的广泛应用,3D打印模型版权保护有着广阔的应用前景和研究价值,但目前针对3D打印模型的版权保护的检测和评估机制存在一些局限性,未来需要构建统一的3D打印模型测试库和3D打印模型水印评测体系。     

三维地形地物融合方法研究与应用

为了提高大比例尺下的三维地形与地物融合效果,提出了一种新的地形地物融合方法。该方法利用三维地物的底面是平面这一特点,在统一坐标框架下,对地形数据进行预处理,消除了影响地形地物融合的高程点,再利用Delauney三角网算法生成TIN模型模拟地形。预处理过程修正了影响融合效果的高程点数据,提高了融合效果,同时减少了原始地形数据的数据量,从而提高了构建TIN模型的效率。结果表明,该方法能较好地实现三维地形地物的融合。     

3D建模与编程技术

3D建模与编程技术是3D应用软件实现中非常技巧和关键性的技术，目前应用比较广泛的有OpenGL，Direet3D，Java3D和VRML等。OpenGL主要用于底层软件和复杂场景建模软件的开发，Direet3D和Java3D主要应用于较高层次3D软件的快速开发，而VRML实质是一种描述性的3D建模语言，在Plug-in的支持下，可以增强Web的三维功能。对这四种技术的运行机理、实现机制和程序结构等作了较为详尽的阐述。     

虚拟现实语言X3D在晶体结构建模中的应用

X3D是基于可扩展标记语言(XML)的新一代虚拟现实造型语言,可在Internet网络提供独立、动态可交互性3D场景。本文首先介绍了X3D的发展历史及其相关软件,然后从晶体结构和X3D语言的特点出发,对X3D语言在三维晶体结构建模上的设计原则进行了初步归纳,并通过两种常用晶体结构表现模式:球杆模型和配位多面体模型的X3D建立实例,探讨了设计原则在晶体结构模型的应用。     

面向内容的三维模型数据库设计及其检索系统的实现

目前,对基于内容的三维模型检索的研究主要集中在检索过程所涉及到的算法方面,而对三维模型库的设计研究较少.为此,详细分析了面向内容的三维模型库的建立过程,重点论述三维模型库的组织结构和分类表的设计,提出一种三维模型分类的手工构造方法,开发了三维模型库的管理软件,并研制了三维模型检索的原型系统.其意义在于为三维模型检索研究提供一个结构合理、数据充分的三维模型库,从而为检索算法的研究奠定坚实的基础.     

面向道路工程Web3D档案管理的三维可视化方法

道路工程Web3D档案管理技术对辅助提高决策能力具有重要意义。对其中的海量数据组织管理、三维整体建模及模型简化方法进行了研究。提出了基于有向无环图的三维场景组织管理方法,深度方向从总体到细节的逐步细分,广度方向按里程分段或模型类型进行划分,标准模型节点为多个父节点所共享;基于约束Delaunay三角网建立了道路三维整体模型;提出了顾及约束的三维模型简化误差度量准则,考虑了对任意边进行简化时的几何误差,并为约束边建立了一个附加误差项,保证约束边尽早细化。基于上述方法开发了道路工程Web3D档案管理系统,远程客户端可快速重构出三维模型并较好地保留了约束边,目前已应用在多条高速公路的建设、运营管理中。