一种基于草图接口的移动机器人交互控制研究

基于草图的交互接口允许用户使用手绘笔迹灵活地控制机器人运动。精确高效的手绘路径信息表达是实现草图交互导航的重要技术。基于骨架内边界跟踪的航路点提取算法,提出了一种基于纸笔交互的机器人导航方法。为了保持手绘路径与正交地图空间的坐标一致性,该算法采用图像匹配技术对相机采集到的路径地图进行了畸变矫正,实现了手绘路径在正交地图空间的单应性映射。算法基于等间隔原则对骨架曲线进行了有效分割,并基于分割得到的航路点估计轨迹指令,控制机器人沿预定义路径执行导航任务。实验结果验证了该导航算法的鲁棒性和准确性。

基于草图的人机交互技术研究进展

从草图识别和语义理解这两个方面对基于草图的人机交互技术的研究状况进行了分析和总结.对草图识别方法按其模式单元定义(笔划、图元、特征和组合图形)进行了分类和剖析;对草图语义理解所涉及的语义获取、语义解释和语义应用这三个关键问题及其解决方法进行了分析和阐述;并分别从基于草图的人机交互技术的几何模糊性、用户适应性和应用独立性及其关系角度提出了这一领域的主要研究课题及其解决思路.

基于手绘草图的三维CAD系统

Post-IMP界面是下一代用户界面的主要范式。该文研究并实现了一种新型的基于笔的手绘草图三维CAD系统。实现手绘草图三维CAD系统的关键是设计一个自然、合理、高效的草图语义表达与获取框架,它要着眼于解决用户在做什么和在哪里做这两方面的问题。该文详细地讨论了草图语义表达和获取框架的设计思路及实现方法,并开发出一个原型系统,该系统以一支手写笔和一块手写板为交互输入设备,能够较自然高效地进行一些复杂的三维实体和三维场景设计。

一种基于草图注释的视频浏览技术

针对视频的高效浏览和定位问题,提出一种基于草图注释的视频浏览技术.首先根据视频流中各帧的特征点提取关键帧;然后利用草图为视频的主要内容添加静态和动态注释,并结合提取的关键帧生成表征视频内容的个性化视频信息库;最后定义草图手势库来进行相关的视频交互操作.实验结果表明,该技术可有效地组织视频语义信息,提高视频的浏览、理解与交互的效率,并具有较高的用户满意度.

基于手绘草图的协同设计研究进展

共享绘制空间在协同工作中具有增进群组成员间交流、提升工作小组创新性以及提高合作性的作用。手绘草图交互方式也已成为普适计算这一大型协同工作环境的主流交互方式。文章对基于草图交互方式的协同工作研究进行了分析和总结,首先讨论手绘草图在协同工作中的作用,归纳相应计算机支持系统的关键技术,介绍代表性的系统工具,最后指出该领域进一步研究方向。

基于手绘草图的协同概念设计工具研究

将草图交互方式引入到协同概念设计中,以支持多用户快速协作构建产品模型,提出了系统功能模型,提出了面向协同设计的草图信息模型,引入了基于角色的用户访问控制及同步锁机制,并给出了一个原型系统。

采用手绘曲线的交互式发型生成方法

将矢量场发型生成方法和手绘曲线交互相结合,提出一种交互式发型生成方法.该方法将发型曲线和发型编辑笔画作为矢量场生成的约束条件,使用户可利用手绘曲线来生成或编辑不同的发型,为发型生成提供了交互手段;同时,采用插值方法对空间矢量场计算进行了简化,确保了交互式发型生成的实时性.实验结果表明:文中方法可满足多种发型交互生成的需要.

采用单笔画草绘的三维模型编辑方法

为提高三维模型的编辑交互性,提出一种采用单笔画草绘的三维模型编辑方法.该方法根据三维模型轮廓的数学特征,采用基于对象空间的三维模型轮廓提取方法,通过检测三维模型的轮廓点和暗示性轮廓点特征提取简洁清晰的三维模型内外轮廓;再根据用户的纸上绘制习惯,采用基于端点邻近性的笔画匹配方法获取三维模型中待修改的轮廓段.最后根据笔画与待修改轮廓段之间的对应关系对模型形变参数进行计算,采用拉普拉斯形变方法重建三维模型得到形变结果.实验结果表明,文中方法能有效地支持用户对三维模型内外轮廓进行单笔画编辑和修改.

三维复杂曲面的手绘生成方法

为便于用户在概念设计时快速进行三维形状设计,将变分隐式曲面表示与手绘草图相结合,提出一种三维复杂曲面的交互生成方法.该方法分别采用膨胀变换、曲线交叉变换和弯曲变换,将轮廓、截面和骨架等3种交互笔画扩展生成三维约束点,支持用户以手绘草图方式来控制生成三维曲面的形状;通过对变分隐式曲面函数的局部化来实现曲面混合,保证三维复杂曲面交互生成的实时性.实验结果表明:文中方法能生成多种不同形状的三维复杂曲面,可有效地支持三维复杂形状的"分而治之"构造过程.

一种基于螺旋摘要的监控视频可视分析系统

监控视频是安防系统的重要组成部分。在如今的各行各业中,只要涉及到安全,均离不开监控视频。但对监控视频内容的分析主要依靠大量人工来完成,人力和时间成本巨大。随着监控视频数据越来越多,如何提高针对视频内容的分析效率、降低用户认知负荷是拓展视频利用率的重要方面。为此,针对监控视频存在的冗余信息较多、人工获取视频关键内容效率低的问题,采用螺旋视频摘要及相应交互技术,开发了一种面向监控视频内容的可视分析系统,结合运动目标检测结果数据,基于螺旋摘要的展示优势实现多角度可视化视频目标统计信息,并辅以针对螺旋摘要的导航、定位操作以及草图交互等方式,实现对监控视频内容的快速有效获取。

基于样例的祥云图案生成模型

祥云图案的创作目前主要依赖手工绘制,现有的大部分研究工作主要针对真实感云和烟的模拟和绘制,本文提出一个基于样例和交互式草图的祥云图案生成模型。首先对手绘的祥云图案样例进行特征线的提取并归一化后形成特征库;用户输入简单的二维草图来分别表示云头、云体和云尾的骨架曲线;算法对云体和云头的草图轨迹进行非均匀自动划分得到生成线段集,利用这些线段到特征库中寻找相应的特征曲线并安装来得到云体和云头部分;通过对云尾骨架曲线进行平移和缩放来过程化生成云尾部分。实验结果表明,通过该生成模型,用户通过很少的交互和参数控制就可以生成大量具有手绘风格特征的祥云图案。

采用草绘轮廓的3维人脸建模方法

为方便用户进行3维人脸形状设计,提出一种基于手绘轮廓的3维人脸建模方法。该方法的主要特点在于,一方面,引用姿态估计技术对人脸草图进行解析,将用户绘制的侧视人脸草图转换成对应的正视人脸草图,可支持用户选择多个视角绘制人脸;另一方面,采用多层映射机制建立人脸草图特征点与3维人脸特征点之间的一一对应关系,由对应特征点之间的形变量来控制生成3维人脸,保证草图笔画的几何形状信息能有效映射到3维模型中。实验结果表明,文中方法能快速生成形状新颖的特定人脸,可有效支持用户进行3维人脸形状的手绘建模。