出版時(shí)間:2011-7 出版社:科學(xué)出版社 作者:孫正興 頁數(shù):452
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內(nèi)容概要
孫正興編著的《草繪創(chuàng)意建模技術(shù)》概要分析了新穎人機(jī)交互的技術(shù)機(jī)理,深入剖析了草繪交互的技術(shù)內(nèi)涵和發(fā)展趨勢(shì),進(jìn)而系統(tǒng)論述了將自然人機(jī)交互與計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)意設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合的草繪創(chuàng)意建模技術(shù)原理及其研究?jī)?nèi)容。書中采用大量圖例詳細(xì)描述了草繪圖形的表示和處理、草繪圖形的識(shí)別和解析及草繪圖形的三維建模等草繪創(chuàng)意建模技術(shù)的方法體系,并介紹了草繪創(chuàng)意建模技術(shù)在圖形繪制、圖形檢索、三維建模和運(yùn)動(dòng)建模等方面的應(yīng)用成果。
《草繪創(chuàng)意建模技術(shù)》可供從事計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、人機(jī)交互技術(shù)、圖形識(shí)別和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫等領(lǐng)域的研究人員、研究生和高年級(jí)本科生參考,也可供工程設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)、三維造型、數(shù)字娛樂和創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域從業(yè)人員參考。
作者簡(jiǎn)介
孫正興,男,漢族,博士,南京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教授,博士生導(dǎo)師,學(xué)術(shù)委員會(huì)委員,教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才”。兼任《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)》編委;中國(guó)圖像圖形學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫與數(shù)字藝術(shù)專委會(huì)委員;中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)專委會(huì)委員;中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)人工心理與人工情感專委會(huì)委員;江蘇省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)專委會(huì)主任;江蘇省微型電腦應(yīng)用協(xié)會(huì)理事會(huì)副理事長(zhǎng)、多媒體技術(shù)專委會(huì)主任。
曾在某國(guó)有大型企業(yè)從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研發(fā)和推廣工作近十年,作為技術(shù)骨干參與完成國(guó)家八五科技攻關(guān)項(xiàng)目一項(xiàng)、省部級(jí)科技攻關(guān)項(xiàng)目三項(xiàng),先后獲機(jī)械電子工業(yè)部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)一次(1989)、江蘇省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)兩次(1991和1995),并被授予徐州市“優(yōu)秀專業(yè)人才”(1991)和徐州市“優(yōu)秀青年專業(yè)技術(shù)人才”(1992)稱號(hào)。進(jìn)入南京大學(xué)工作以來,先后主持完成中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目一項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目?jī)身?xiàng)、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展(863)計(jì)劃項(xiàng)目一項(xiàng)、江蘇省科技自然科學(xué)基金和江蘇省科技支撐(工業(yè))計(jì)劃項(xiàng)目各一項(xiàng);先后人選教育部高等學(xué)校骨干教師資助計(jì)劃(1999)、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才資助計(jì)劃(2004);教育部創(chuàng)新研究群體(2005)和國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體(2007)骨干成員;榮獲南京大學(xué)航天科技獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)(2002)和南京大學(xué)第七屆浦發(fā)銀行SCI論文獎(jiǎng)(2008)。主要研究方向包括:多媒體計(jì)算、計(jì)算機(jī)視覺和智能人機(jī)交互等,重點(diǎn)研究面向普適計(jì)算的智能視覺環(huán)境及其交互技術(shù),已在該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文近百篇,編著《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教程》、《電子政務(wù)原理與技術(shù)》等出版物四部,申請(qǐng)發(fā)明專利和軟件著作權(quán)多項(xiàng)。
書籍目錄
前言
第1章 緒論
1.1 人機(jī)交互技術(shù)機(jī)理
1.2 新穎人機(jī)交互技術(shù)
1.3 草繪交互技術(shù)
1.3.1 草繪交互的原理特點(diǎn)
1.3.2 草繪交互的處理過程
1.3.3 草繪交互的應(yīng)用特性
1.4 草繪交互的研究課題
1.4.1 圖形識(shí)別
1.4.2 語義解釋
1.4.3 領(lǐng)域知識(shí)
1.4.4 用戶習(xí)慣
1.4.5 交互界面
1.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章 草繪創(chuàng)意建模技術(shù)原理
2.1 草繪創(chuàng)意建模原理
2.1.1 問題的提出
2.1.2 基本技術(shù)機(jī)理
2.1.3 相關(guān)研究狀況
2.2 草繪創(chuàng)意建模的研究課題
2.2.1 深度恢復(fù)方法
2.2.2 模型表示方法
2.3 草繪創(chuàng)意建模的應(yīng)用
2.3.1 概念設(shè)計(jì)與數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建
2.3.2 三維模型檢索和編輯
2.3.3 三維動(dòng)畫創(chuàng)作與生成
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 草繪圖形的表示和處理
3.1 草繪圖形的表示框架
3.1.1 草圖的模糊幾何模型
3.1.2 草圖的層次化表示
3.1.3 草圖的操作性描述
3.1.4 草圖的結(jié)構(gòu)文檔定義
3.2 草繪筆畫的表示和處理
3.2.1 筆畫的預(yù)處理
3.2.2 筆畫的特征表示
3.2.3 筆畫的分割處理
3.2.4 筆畫的擬合處理
3.3 草繪對(duì)象的表示與處理
3.3.1 草繪對(duì)象的特征表示
3.3.2 草繪對(duì)象的提取
3.3.3 草繪圖形的檢索
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 草繪圖形的識(shí)別與解析
4.1 圖符識(shí)別的圖匹配方法
4.1.1 草繪圖符的模式描述
4.1.2 圖匹配的約束部分枚舉算法
4.1.3 基于圖匹配的草繪圖符識(shí)別
4.2 草圖識(shí)別的動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法
4.2.1 動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法概述
4.2.2 圖符識(shí)別的動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法
4.2.3 草圖解析的動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法
4.3 圖符識(shí)別的機(jī)器學(xué)習(xí)方法
4.3.1 SVM
4.3.2 HMM
4.3.3 BN
4.3.4 實(shí)驗(yàn)比較與分析
4.4 圖符識(shí)別的人工免疫方法
4.4.1 手寫簽名認(rèn)證
4.4.2 樣本克隆選擇
4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
4.5 草繪交互的相關(guān)反饋
4.5.1 查詢點(diǎn)位移方法
4.5.2 線性規(guī)劃方法
4.5.3 主動(dòng)有偏式svm學(xué)習(xí)
4.5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 草繪圖形的三維建模
5.1 草繪三維建模的場(chǎng)計(jì)算方法
5.1.1 草繪三維發(fā)型建模
5.1.2 草繪三維服飾建模
5.2 草繪三維建模的模板形變方法
5.2.1 草繪三維人體建模
5.2.2 草繪三維人臉建模
5.2.3 草繪三維模型編輯
5.3 草繪三維建模的規(guī)則驅(qū)動(dòng)方法
5.3.1 草繪三維樹木建模
5.3.2 草繪多面體建模
5.4 草繪三維建模的曲面重建方法
5.4.1 草繪膨脹體三維建模
5.4.2 草繪隱式曲面建模
5.4.3 草繪自由曲面建模
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 草繪創(chuàng)意建模技術(shù)的應(yīng)用
6.1 草繪建模軟件模型
6.2 圖表繪制應(yīng)用
6.2.1 PDA圖形繪制
6.2.2 電路圖繪制
6.2.3 UML圖繪制
6.2.4 流程圖繪制
6.3 圖形檢索應(yīng)用
6.3.1 草繪圖形檢索
6.3.2 結(jié)構(gòu)圖形檢索
6.3.3 三維模型檢索
6.4 三維建模應(yīng)用
6.4.1 智能畫布系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.4.2 智能畫布的建模功能
6.5 運(yùn)動(dòng)建模應(yīng)用
6.5.1 草繪運(yùn)動(dòng)生成
6.5.2 草繪運(yùn)動(dòng)編輯
6.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
章節(jié)摘錄
2.模板匹配方式 這種方式是將用戶完整繪制的草圖作為三維模板庫(kù)的檢索條件,以二維草圖與三維模板投影視圖匹配的方式來獲取三維模型的參考坐標(biāo)系,并通過評(píng)價(jià)它們?cè)谌S空間中的相似度來對(duì)草圖進(jìn)行重建。通常采取從三維模板中抽取二維形狀來與草圖進(jìn)行相似性計(jì)算,如根據(jù)“人們通常從一個(gè)相當(dāng)一貫的觀察方向集繪制草圖”的觀察結(jié)果,采用從13個(gè)視點(diǎn)得到的物體投影輪廓來定義一個(gè)對(duì)象的形狀描述子[56],系統(tǒng)通過對(duì)每個(gè)輪廓進(jìn)行圖像變換而抽取出一個(gè)定長(zhǎng)而具旋轉(zhuǎn)不變性的特征來創(chuàng)建對(duì)象模板,然后,輸入草圖通過采用相同的圖像變換并與存儲(chǔ)的模板進(jìn)行比較來與某個(gè)對(duì)象進(jìn)行匹配。還可采用模板檢索方法進(jìn)行三維場(chǎng)景構(gòu)建:從每個(gè)模板中抽取16個(gè)視圖輪廓,并使用傅里葉形狀描述子與草圖進(jìn)行匹配;由于使用多個(gè)物體構(gòu)建場(chǎng)景時(shí)不僅需要模板檢索,還需要修正場(chǎng)景中每個(gè)物體的位置,因此,該系統(tǒng)需要旋轉(zhuǎn)和縮放物體以匹配輸入草圖的方向,并推斷簡(jiǎn)單的空間關(guān)系(如燈放置在桌子上),且需要用戶干預(yù)以初始化場(chǎng)景中子草圖的檢索過程并從多個(gè)候選集中選擇合適的物體。這種方式主要用于喚起型創(chuàng)意建模方法中,省略了深度恢復(fù)的線索發(fā)現(xiàn)和解析過程,其優(yōu)勢(shì)是可以定義更加完整和復(fù)雜的三維模板,且極容易對(duì)模板和系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)展,因?yàn)橄到y(tǒng)新特性的添加恰如向模板庫(kù)中添加新對(duì)象那樣容易;其主要難點(diǎn)在于解決二維草圖與三維模板的匹配或它們?cè)谌S空間中的相似度度量問題。 更一般的模板匹配方法是采用模板定義將已有的三維圖形解釋原理推廣到更復(fù)雜的對(duì)象,從而簡(jiǎn)化二維草圖的三維解釋問題,但通用形狀模板的定義體系是其主要難點(diǎn)。利用描述基本圖元組成一個(gè)對(duì)象的過程化描述模型[2]可通過模板的形變而不只是僅用模板的一個(gè)實(shí)例來匹配輸入草圖,這種方法的缺點(diǎn)是過程化模板的擴(kuò)充非常困難,僅適合少量相對(duì)簡(jiǎn)單的幾何體對(duì)象;而利用六面拓?fù)淠0迮c輸入草圖的匹配僅能直接構(gòu)造與立方體拓?fù)涞葍r(jià)的對(duì)象[26];還可先采用線標(biāo)記技術(shù)對(duì)多面體對(duì)象進(jìn)行解釋來生成模板,然后通過草繪邊界與模板邊界的混合來添加曲線[57];二維概念草圖和通用三維線架模板結(jié)合方法則是通過攝像機(jī)標(biāo)定算法將模板與輸入草圖配準(zhǔn)來生成和解釋其三維形狀[29];基于模型搜索和構(gòu)造的方法[58]一定程度上偏離了模板模型的概念,更接近于模板部件,用戶可通過在模型上近似位置繪制某一部件的輪廓而將部件添加到已有模型上,系統(tǒng)找到匹配的部件,并在用戶選擇合適的匹配后將部件組合到已有模型中,且自動(dòng)地相對(duì)于其他元素放置。 ……
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《草繪創(chuàng)意建模技術(shù)》通過引入模擬傳統(tǒng)紙筆模式的手繪草圖交互提出了創(chuàng)意表達(dá)與三維建模有機(jī)融合的創(chuàng)意建模技術(shù),旨在解決現(xiàn)行設(shè)計(jì)模式中“創(chuàng)意平面化表達(dá)”與“內(nèi)容三維化呈現(xiàn)”間分離問題,創(chuàng)建了面向創(chuàng)意建模的“手繪草圖識(shí)別”和“從草圖中生成三維模型”兩大技術(shù)和方法體系,開發(fā)了面向創(chuàng)作的三維創(chuàng)意建?!爸悄墚嫴肌避浖到y(tǒng),不僅對(duì)計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)或靈感捕捉技術(shù)及自然人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展具有重要學(xué)術(shù)意義,而且對(duì)創(chuàng)意文化產(chǎn)業(yè)及工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要影響。
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