基于形变模型的物体建模与分析

在物体建模领域内 ,传统的方法是建立三维线框模型上的纹理图像 .该方法计算复杂 ,数据冗余量大 ,显示效果真实性差 .近年来 ,在对同类物体 (尤其是人脸 )的建模研究中提出了形变模型 (m orphable m odel)的方法 .该方法数据冗余少 ,显示效果逼真 ,在低码率编码、分析识别、身份验证、重建等方面的应用中取得了良好效果 .文中回顾了近年来 morphable模型的研究、发展及应用情况 。

基于VC和OpenGL的导航仿真系统三维物体建模的实现

主要对Windows环境下使用VC及OpenGL实现三维物体建模和显示的方法进行了研究,并在导航系统可视化仿真软件的开发设计中进行了综合应用。首先,对使用OpenGL在VC环境下实现三维物体建模和显示的三种方法分别进行了分析和研究,并概括阐述了相应的实现过程;然后,对三种方法的优缺点和显示效果进行了总结和对比;最后,介绍了这些方法在导航系统可视化仿真软件设计过程中的具体综合应用和效果,对于其它可视化仿真软件的三维物体建模和显示有良好的借鉴作用。

基于形态及受约束结构的三维物体建模方法

文中提出一种基于物体形态及受约束结构的三维物体建模方法,该方法利用具有透视不变性的三维结构来表达物体的各个形态。利用该表达方法可以使机器视觉系统在用单幅灰度图像识别物体时,在模型索引阶段避开求解物体位姿、摄像机参数、特征对应等复杂问题,从而实现先索引后匹配的识别策略,提高识别物体的实时性。文中首先论述了透视不变性和具有透视不变性的受约束结构的基本概念;其次,给出了用受约束结构进行三维物体建模的一般方法和应用实例;最后,指出了这种方法的不足和进一步的研究方向。

基于多层简易矩阵稀疏算法的复杂物体建模优化的研究

为了提高三维大尺寸复杂物体电磁建模的精确求解的效率,改进了自适应交叉算法(ACA)基础上的多层简易矩阵稀疏算法(MLSSM),通过对算法的理论及实现过程分析,并在实验验证中表明:应用的改进ACA算法计算效率比矩量法逐点计算显著提高;改进的MLSSM的内存需求减少了1 2左右,矩阵构造过程速度有了明显提高;改进的MLSSM降低了计算复杂度,迭代求解过程速度有了明显提高。算法对比结果看出改进的MLSSM在降低计算复杂度方面占据的优势,在分析半空间上大目标复杂物体优势明显。这一研究对于复杂物体的电磁建模的优化有一定的理论和应用意义。

基于多视角距离图象的三维物体建模及其在识别中的应用

模型的表示和构建是基于距离图象三维物体识别技术中的关键模块之一．针对已有方法存在的若干问题，提出一个新的综合多个视角距离图象的三维物体模型表示策略和增量式的模型习得算法，并将该模型表示用于三维物体识别中．实验结果验证了算法的有效性．

基于GPU和Kinect的快速物体重建

便宜的物体快速三维建模技术是当前计算机视觉领域重要的研究课题.给出了一种基于Kinect传感器的快速物体重建方法,以及基于该方法的一种图形处理器(Graphic processing unit,GPU)原型系统实现.本文方法主要分为两步:1)系统的初始标定;2)全自动的物体重建.对于系统初始标定,提出了一种简单易用的粗标定方法;对于物体重建,提出一种全自动的快速物体重建方法.本文方法鲁棒性高,在出现点云配准错误时仍然能够稳定地得到较理想的重建模型.针对环闭合(Loop-closure)问题,提出了一种全局的点云配准方法.对几类物体的重建实验结果表明,本文方法方便实用,且能得到较好的重建效果.此外,本文还探索了有遮挡物体的重建问题.将本文方法应用于有遮挡物体的重建,也取得了较好的重建效果.

触觉可视化技术中柔性物体变形模型研究

触觉可视化技术的出现开辟了虚拟现实技术新的应用前景,柔性物体变形技术成为其中的研究热点。论文对触觉可视化技术中柔性物体变形技术进行深入研究,系统地讨论了基于几何的力变形模型与基于物理意义力变形模型,分析了相关模型的基本思想和优缺点,对这些建模方法的性能进行了细致的比较。结果表明随着硬件技术的不断发展,基于物理意义的有限元模型将会得到越来越多的应用。最后对柔性物体物理形变建模的未来发展趋势做了探讨。

虚拟图书馆中飞行器逼真建模与虚拟装配研究

基于数字图书馆的研究成果,提出了一种虚拟图书馆中飞行器逼真建模与虚拟装配方法。介绍了飞行器三维模型转换、模型编码压缩、真实物体表面材质反射属性的获取与建模等关键技术,在此基础上,介绍了航空设备虚拟装配任务的典型应用示范。研究与实践表明:提出的航空虚拟图书馆藏品逼真建模方法具有进一步改善三维数字化展示和用户交互式体验等方面的能力。给出了航空虚拟图书馆虚实融合及交互应用的工作展望。

基于层次化结构粒子系统的实时火焰模拟

作为自然场景中特殊效应的一部分,火焰效果有着重要的作用。设计了基于粒子系统的火焰模型,讨论了模型参数变化对显示效果的影响,为了增加粒子系统的灵活性,引入空气速度场模拟火苗跃动现象,采用改进的高级粒子系统思想建立了粒子系统的四层层次结构,实现了具有较强真实感和实时性的火焰效果。

一种头发动态模拟方法

该文提出了一种新奇的方法来表示头发,该方法建立在离散层次细节模型上,通过恰当重组和细分来表示头发。这种离散层次细节模型包括:单根头发,头发簇和头发束,通过一个基轴来控制头发的运动。基轴用四叉树数据结构来重组和细分。在运行时,通过头发的运动、头发是否可见以及与视点的距离来选择恰当的离散和连续头发层次表示。头发的碰撞检测算法是通过扫描体来快速准确交叉计算。同时,这些头发模拟和碰撞检测的方法在头发运动的整体性能和可视质量上达到一种柔性平衡。此外,该方法能够模拟不同的发型、各种头发的长度以及头发的运动。

基于复杂环境的烟雾扩散模拟方法

针对烟雾建模方法无法应用于复杂环境的现状,提出一种在复杂环境中实时模拟烟雾扩散的方法,即对于在烟雾建模阶段采用基于粒子系统建模方法的情况,在烟雾可视化阶段利用Java3D独有的碰撞检测功能,对烟雾与障碍物进行碰撞检测和处理,解决了烟雾建模方法无法应用于复杂环境的问题.实验证明,该方法可与基于粒子系统的烟雾建模方法结合使用,实时表现烟雾在复杂场景中的扩散现象.与不规则物体建模方法相结合,可以近似模拟这些物体在复杂环境中的扩散现象.

一种基于粒子的火焰模拟方法(英文)

火焰模拟一直是计算机图形学中最具挑战性的问题。提出了一种新的基于粒子的火焰模拟方法,不同于经典粒子系统,统一了粒子和粒子发射器,发射器是特殊的粒子,另外建立了一个速度场实现了具有较强真实感的火焰效果。

CAE软件操作小百科(61)

1 Abaqus脚本文件介绍Abaqus脚本文件是一种使用Python语言格式编写的文件。用户在Abaqus软件的图形界面中进行的任何操作,都可以通过运行对应的脚本代码来自动完成。有了Abaqus脚本,用户就不需要在图形界面中进行物体建模、定义材料、赋予边界条件等操作,只需要执行事先编写好的脚本文件,即可完成整个分析流程,输出所需的结果。

一种保持纹理的网面简化算法

在计算机视觉领域 ,三维网面的简化不仅要求保持物体形状和拓扑关系 ,还要求保持物体表面法线、纹理、颜色和边缘等物体特征 ,以使计算机视觉系统能有效地表示、描述、识别和理解物体和场景 ,为此讨论了一种基于边操作 (边收缩 ,边分裂 ) ,并具有颜色或灰度纹理特征保持的三维网面的简化算法 ,该算法将网面不对称最大距离作为形状改变测度 ,将邻域内颜色或灰度最大改变量作为纹理改变测度 ,从而在大量简化模型数据的同时 ,有效地保持了模型的几何形状、拓扑关系。

一种新的基于粒子系统的火焰实时绘制方法

针对经典粒子系统火焰模拟的真实性和实时性的关键问题,给出了一种新的基于粒子系统的火焰绘制算法,粒子属性的初始化由发射器确定,并对粒子的颜色、位置、生存期等属性的更新进行了优化,粒子的运动变化由低压点控制,粒子由四角面片表示,结合纹理映射技术进行三维火焰渲染,纹理采用分时间段映射来模拟火焰的燃烧过程,实验证明该算法模拟火焰的运动和外观效果真实,在普通的PC平台上利用标准图形系统即可获得实时的绘制速度.

具有3D边缘保持的网面简化算法

研究用于计算机视觉领域的三维物体模型网面简化算法 .该算法可保持物体形状和拓扑关系及物体表面法线、纹理、颜色和边缘等特征 ,是一种基于边操作 (收缩 ,分裂 )的网面模型的简化算法 .该算法将网面不对称最大距离作为形状改变测度 ,在大量简化模型数据的同时 ,能有效地保持模型几何形状、拓扑关系、3D边缘点和边的特征 ,并能合理分布网面特点 .

支持力反馈的虚拟手术仿真系统

设计开发了一种支持力反馈的虚拟手术仿真系统,以PHANTOM Premium力反馈器为整个系统的核心设备。同时,介绍了虚拟手术仿真系统的结构设计、构建模型、变形计算和程序流程等。结果表明,系统触觉反馈平稳、模拟效果比较逼真,在一定程度上能够满足虚拟手术对实时性和逼真性的要求。

碳酸饮料

用游动和固定的气泡表现真实的瓶子或玻璃杯中的碳酸饮料

螺旋电线和纸花

螺旋状的物体建模没有一定之规，我们这里使用MEL制作。使用其他程序制作NURBS的球和菊花花蕾。将它们摆放在一个平面中，分别加入反射光。