具身认知理论下的高校创客空间设计研究及应用

为了满足创客多元化需求,优化传统高校创客空间,提出基于具身认知理论的高校创客空间设计策略研究。首先,借助Citespace的文献计量方法梳理近五年国内高校创客空间的发展现状与热点。其次对具身认知理论及其与高效创客空间的关联性进行系统的理论分析。再次,逐条陈述具身认知理论下高校创客空间设计原则。最后,以广州大学创客空间设计作为实际案例,提出聚焦式的空间主题、弹性式功能布局、沉浸式场景构建与互动式体验营造的空间设计策略,验证具身理论在高校创客空间设计应用的可行性。本研究为高校创客空间设计提供参照策略。

多尺度特征融合室内三维场景快速重建

传统三维场景重建方法多是采用激光扫描技术获取结构数据,由于采集设备对环境空间的要求,室内图像采集过程极易出现部分像素信息丢失,影响二维特征的三维转换精度,重建效果与预期效果差距较大,且产生冗余特征信息,严重影响重建效率。故此,本文提出一种基于多尺度特征融合的适合建筑室内三维场景重建的全新的方法。具体实现如下:首先,对建筑室内三维场景的多视点采样图像进行融合;然后,建立采集图像的多尺度特征融合网络;最后,完成基于多尺度特征融合的建筑室内三维场景快速重建。对比实验数据得出:本文提出的多尺度特征融合在三维重建过程中起到了关键作用,三维特征匹配精准度与重建效率得到了显著提升,有效弥补了传统重建方法的不足。

基于数据驱动的虚拟室内场景着色方法

近年来,随着三维模型资源的飞速增长,三维室内场景合成得到了广泛关注。目前计算机视觉领域中对场景布局知识学习和提取有较为丰富的研究,但忽视了场景合成中整体场景的色彩兼容性。因此,文中针对室内场景自动合成过程中的色彩设计展开研究,提出了一个基于数据驱动的室内场景着色模型。将室内场景着色过程中的颜色分配问题转化为优化问题,以参考场景的颜色主题作为约束条件建立了能量方程,求解得到场景内每个家具模型的颜色方案。结果表明,该方法能根据输入的参考场景图片自动合成布局合理且色彩和谐的虚拟室内场景。

基于虚拟现实技术和三维模型的室内色彩优化研究

室内设计当中,环境色彩优化不足往往导致家居设计不够逼真,与预期设计效果产生较大差异。以虚拟现实技术为基础技术依据,进行二维平面向三维平面的空间转换,搭建相应的三维空间模型。同时,对室内色彩进行环形调和,进行相应的光效渲染,做到实际光照和环境下的室内色彩仿真体现。优化手段与传统的CACD手段相比,光效渲染真实程度高,家居设计还原性很强,能够在更大程度上保证室内家居设计的高拟真性。通过实验进行效果验证,验证结果表明所设计方式的图像质量更高,设计效果更优,具有普适性。

基于虚拟现实的3D动画室内场景模型建构

为进一步提升3D动画室内场景建构鲜活性和逼真性,基于虚拟现实技术完成3D动画室内场景的模型建构,在采用3D动画室内场景规范和相应模型建构技术基础上,进一步实现场景建构优化,采用精简模型、优化配置高低精度模型、优化模型个数以及场景风格等,取得了更好的场景设计效果,明显提升虚拟建设场景的沉浸感以及交互感。通过研究发现,基于虚拟现实技术完成的3D动画室内场景模型建构,提升了模型的真实感,也有助于减少模型导出时间,这一方法在实际中具有应用可行性和有效性。

基于案例库的室内区域自动布局方法

为了在复杂的室内空间中自动生成合理的家具布局,提出基于案例库的室内区域自动布局方法.首先从案例库中抽取先验知识,训练布局预测模型;然后将布局问题的硬约束和布局预测模型相结合,构造能量函数,以描述室内功能区域布局的合理程度;最后在目标空间中通过随机优化的方法对能量函数进行优化求解.实验结果表明,在没有提前设定布局约束的情况下,该方法能在复杂的室内空间中生成较合理的家具布局.

基于复合模型的家居场景生成方法

室内三维场景生成技术近年来已得到广泛应用,但如何高效和自动化地生成场景元素的空间组织,仍然是个具有挑战性的问题.为了在给定的目标空间中快速生成符合日常生活规范的家居场景,提高室内场景建模的效率,该文基于室内设计领域的住宅空间家具配置流程,提出用于布局计算的复合模型,处理场景元素的组织和布局问题.具体地,该复合模型将室内场景中的对象分为代理区域和场景元素两个层次,首先以代理区域为单位,依据人体工程学的布局规则在目标空间中进行自动布局计算,然后通过案例库搜索,在代理区域中适配具体的场景元素,形成完整的家居场景.实验表明,与以家具为个体进行自动布局计算的方法相比,用代理区域代理一组家具进行布局减少了目标空间中参与布局的个体数目,降低了布局复杂度,在相同的运行时间下,能得到更为合理的布局结果.通过基于复合模型的家居场景生成方法,用户只需提供户型结构数据,而无需提前一一指定具体的家居元素,能给用户使用带来较大便利.

三维室内场景漫游动画的设计研究

三维室内场景漫游动画是虚拟现实技术的重要分支,它利用图形图像技术,将现实中存在或不存在的场景构建出来,然后利用虚拟摄影机模拟人的视角直观表达出来,从而达到身临其境的主观感受.该文以制作三维室内场景漫游动画实例为基础,探讨了基于3DS MAX、Premiere Pro等软件实现三维室内场景漫游动画的理论和技术方法,揭示了首先利用3DMax建模工具,将场景建模并配合各种复杂的纹理贴图技术制作出逼真的室内场景,然后为其添加光照与摄影机,最后利用v-ray渲染器渲输出图像,导入premiere Pro内进行后期合成的方法与技巧.图4.参2.

基于案例推理和协同过滤的室内场景生成算法

针对室内场景方法生成存在耗时长、生成场景单一的问题,提出了基于案例推理和协同过滤技术的室内场景自动生成算法。根据室内流通路径,对二维户型图进行功能区域分割。分别运用案例推理和协同过滤技术生成了三维场景和多样化的室内场景。提出了基于用户反馈信息的场景评价方法。对客厅、卧室进行了生成场景的实验测试,结果表明算法是有效的,并均在1秒内完成了场景生成,用时为对比算法的2%左右,算法可应用于室内场景的自动建模平台。

虚拟家居设计系统中基于约束的三维布局

在三维场景中对物体进行布局是一项费时而单调的工作。本文以虚拟家居设计系统为应用背景,分析了虚拟家居设计系统中三维布局操作的需求和特点以及系统中的约束类型,提出了一种基于约束的三维布局算法,旨在提高三维操作的便捷性,减少不合理设计结果。应用实例表明,该算法在虚拟家居设计系统的实际应用中取得了较好的效果,对于设计过程中的虚拟布局有重要借鉴意义。

基于VRML的虚拟三维室内场景漫游方法研究

由于现有的虚拟三维场景漫游方法人机交互响应时间较长,因此设计一种基于VRML的虚拟三维室内场景漫游方法。通过对建模方法的比较,采用几何建模与行为建模两种方法构建基于VRML的三维场景模型,通过纹理映射技术将二维图像映射到三维实体表面,消减场景的复杂度以提高整体的交互性能,最后通过视角变换中的透视投影计算,得到齐次变换矩阵,定位最合适的全景图,完成基于VRML的虚拟三维室内场景漫游方法的设计。通过对比实验结果可知,设计方法在点击鼠标响应时间测试中比传统方法快0.6 s,在变换视角响应时间测试中比传统方法快0.5 s,验证了该文方法的有效性。

基于VRML的虚拟三维室内设计及人物漫游技术

为了实现用户交互,并且可扩展的平台设计,使用户以自身的意愿进行室内设计,分析基于VRML的虚拟三维室内设计和人物漫游技术。文中在对VRML的使用领域,虚拟环境漫游理论基础及背景知识分析的基础上,阐述创建三维场景的关键技术,提出通过实例使用技术实现虚拟场景对象的创建。通过VRML结合ASP技术实现通信,从而实现部分场景的漫游,得到基于VRML虚拟三维室内设计和人物漫游的构想。所设计的系统中,不同用户使用不同账号可实现注册登录,利用各自Brower实现场景虚拟漫游。最后,对设计的虚拟三维室内系统和人物漫游进行测试,结果表明其能够满足预期目标。

“情境”辨析——一个书店及其归属感引发的思考

通过描述西西弗书店具有归属感的室内氛围,本文引出情境话题,界定"情境"的概念并划分了室内情境的组成要素,进一步结合该书店特征,辨析了室内情境是如何营造归属感的,提出情境化场所的激发作用,指出"情境"在认知泛空间类问题中的价值。

基于激光扫描反射式三维视觉的室内场景CAD模型研究

针对常规模型在配准过程中所需迭代次数过多的问题,提出基于激光扫描反射式三维视觉的室内场景CAD模型研究。获取原始图像空间分布情况,分析场景特征,利用金字塔分层结构,建立高斯差分尺度空间,得到匹配数据,利用池化层提取语义信息,完成基于激光扫描反射式三维视觉的室内场景CAD模型的建立。设计实验,将所建立模型与三种常规模型对比,对比结果证实,所构建模型在配准过程中所需的迭代次数更少,能够有效缩短迭代时长,提高效率。

基于三维建模的室内景观设计系统设计

针对传统室内景观设计系统立体图像设计水平较低的问题,设计一种基于三维建模的室内景观设计系统。硬件部分通过插补器、感知器、传感器的设计实现了室内景观设计系统的动画与交互功能;通过三维视觉图像重建模块、VRLM浏览器模块的设计实现室内景观的三维重构,完成软件部分的设计。将硬件部分与软件部分结合建立基于三维建模的室内景观设计系统。为了验证该室内景观设计系统的设计水平,将该室内景观设计系统与基于ArcGIS Engine的室内景观设计系统、基于Unity3D的室内景观设计系统进行对比实验。实验结果表明,三种室内景观设计系统的立体图像设计水平分别为86.97%,46.72%,62.34%。通过比较可知,基于三维建模的室内景观设计系统的立体图像设计水平最高,证明了该系统的优越性。

基于规划报建数据的室内外一体化三维地理场景构建

通过综合、对比、分析规划报建数据,发现其含大量的建筑物室内、室外三维空间信息。利用AutoCAD、GIS等技术提取这些信息,构建建筑物室内外一体化三维地理场景。着重提出室内、室外三维数据提取、构建及一体化组织方法。

基于VRML/X3D技术的室内景观虚拟设计

针对采用APICloud法虚拟设计室内景观时,采用云端一体技术对整体室内环境进行建模,虚拟设计出的室内景观结果沉浸感低,文中采用VRML/X3D 技术对室内景观进行虚拟设计。软件采用B/S的表示层、业务逻辑层和数据访问层框架结构,通过场景分割方法将整体室内场景分割为多个基础场景与实体,采用VRML和X3D数据库驱动的动态建模功能建立不同基础场景以及整体室内场景模板;在此基础上采用VRML代码生成室内景观虚拟场景,室内墙体颜色更换、地面和墙体虚拟映射的实现增强了室内景观的虚拟设计效果。实验结果表明,采用该方法对不同室内景观虚拟设计后,室内空间利用率高且用户对室内景观的沉浸感较强,室内景观虚拟效果的满意度高。

建筑室内空间虚拟场景多视图三维重建方法

传统方法在重建过程中由于采集的数据较多且具有连续性,会出现数据跃迁等问题,导致重建的精准度与完整度不高。为此提出建筑室内空间虚拟场景多视图三维重建方法。对三维采样集合点做多视图融合处理,以此获取完整的三维信息,并计算采样点的深度置信度,剔除冗余融合数据。根据数据处理结果结合三点测量方法,确定最佳主视图和副视图,再经过多次迭代达到优化生长的目的,并在因式分解的基础上利用三维模型像素求取特征点集合。最后根据连续深度融合方式求解该特征点对应的三维虚拟空间点,即可实现建筑室内空间虚拟场景多视图的三维重建。通过实验证明,所提方法在重建过程中趋光性能平稳,重建准确度高,可以呈现出最佳的三维虚拟场景效果。

基于Unity 3D的室内装修商城的设计与实现

设计了一个基于Unity 3D的虚拟室内装修商城系统。通过脚本编辑完成了动态场景行为控制,表现了家具的移动、视角的旋转过程、装修布置过程和顾客观赏房间装修后的场景,并实现了顾客装修房间的动态交互;对视角系统进行了设计,结合碰撞检测技术,利用游戏引擎Unity 3D建立了室内装修的三维可视化漫游系统。消费者可以在此平台上选择优质装修材料和家电配置,进行随心所欲地搭配。该系统实现了三维室内装修的演示及购物。

消防单兵室内火场无线定位系统

确定消防员在室内火场中的位置,是火灾救援工作中亟待解决的问题。传统的定位方式存在部署困难,可行性差的不足。针对火场室内的复杂环境,利用远程调制解调技术和3D GIS技术开发出的消防单兵室内火场定位系统,可根据无线三点定位的方法,实现对火场室内环境下的消防单兵定位,从而提高了指挥中心对单兵的监控水平及快速反应能力。