三维场景构建软件分析

三维场景是基于全景图像的真实场景虚拟现实技术,三维场景构建软件是构建三维场景必不可少的工具。研究三维场景构建软件的应用现状和发展趋势,对于明确三维场景的应用前景,把握三维场景构建的主流技术趋势有着重要意义。通过关键字检索三维场景构建软件,统计分析了三维场景构建软件的功能特点、应用场景。统计结果显示,大部分三维场景构建软件存在着一定的技术门槛,对场景采集有着特定的技术要求,制作效率低下,三维场景构建过程之中往往需要多种软件的结合使用,小部分三维场景构建软件开始尝试降低操作技术门槛,减少对拍摄技术的要求。随着计算机技术的发展,三维场景构建软件的成熟,三维场景构建技术将进入技术生命周期的成熟区,广泛应用于各个领域。     

顾及矿山特性的三维GIS数据结构与可视化

在对几种可以应用的三维数据结构进行分析的基础上,指出TIN、三维栅格、八叉树、三维矢量、TEN、面向对象等数据结构可以实现对不同特点矿山实体的三维表达与模拟,而三维混合数据结构则是最有效的,三维数据结构是实现三维可视化包括三维景观模拟、三维数据场可视化、虚拟GIS应用等的基础。     

全景图像技术研究与进展

越来越多的图像应用需要以三维的形式未描述,所有三维显示技术中全景图像技术被认为是最有望能实现全真三维显示的三维显示技术．全景图像技术是一种用微透镜阵列未记录和显示的全真三维显示技术,无须相干光源,观看时无须佩戴特殊的眼镜就可直接进行观看景,图像技术在国外三维显示领域的研究热点。正引起国内外三维显示领域的广泛注意．     

数字城市三维重建技术

数字城市三维建模与可视化是数字城市的核心技术之一．城市三维景观模型是城市三维信息的表现模型,也是城市三维技术发展的主要趋势．在阐述了数字城市三维重建技术基础上,介绍了瑞士CyberCity软件在制作城市三维景观方面的应用．通过实例分析,结果表明该软件在城市三维建模技术方面有着广泛的应用前景．     

BVH文件驱动三维人体动画的实现

三维人体动画是虚拟现实技术中的一大难点。提出一种利用BVH(BiovisionHierarchy)文件驱动三维人体动画的方法,并采用OpenGL(Open Graphics Library)绘制三维人体,最后给出了实现结果。由于采用OpenGL绘制复杂的人体模型需要保存动画中的顶点和面片的信息,这将大大增加三维人体动画的计算量,所以使用简单的圆柱和圆球来绘制三维人体,以便能快速准确地模拟三维人体动画。结果表明可以实现比较逼真的三维人体动画。     

基于单目RGB摄像机的三维人脸表情跟踪算法

利用单目摄像机对人脸表情进行三维跟踪有两个关键问题,一是从单幅图像中重建人脸的三维模型,二是建立不同三维模型之间稠密的对应关系。针对上述问题,提出一种有效的三维人脸表情跟踪算法。对输入的各帧人脸图像进行自动特征点检测,并根据2D特征点,利用Multilinear Model重建不同表情的三维模型。通过将三维模型重投影至图像空间,计算各帧图像间的Optic Flow与Sift Flow对应。根据图像间的对应关系,利用Laplacian网格变形对三维模型进行修正,建立不同表情之间三维的稠密对应。试验表明,该方法可以重建出较为真实的三维人脸表情模型,同时可以精确跟踪连续变化的三维表情序列。     

三维复杂场景快速构建流程

提出三维复杂场景的概念,认为三维复杂场景是由自然场景、人工场景和干扰场景的工程组合构建的复杂场景的三维化、可视化,且可沉浸融入的VR/AR/MR/XR场景,具有“四形”、“四场”和“四性”等特质;在归纳三维复杂场景基础构建技术方案和基本步骤的基础上,指出三维复杂场景构建基本步骤,却难以聚焦和满足于三维场景高效化、快速化、多样化、个性化、工程化和产业化构建等缺陷,认为导致其缺陷的核心问题,一是缺乏三维场景产品文体形式结构的支撑,二是缺乏基于三维场景产品文体形式结构的三维场景制作流程与技术规范;提出了基于三维场景文体模板的由策划、采集、制作、编辑和出版等协同融合组建的三维复杂场景快速构建流程;提出了三维场景快速构建的发展方向。     

基于MPEG-4的三维人脸动画

具有真实感的三维人脸动画是计算机图形学研究的一个重要分支,有着广泛的应用领域。如何在三维人脸模型上实时地模拟人脸的运动,产生具有真实感的人脸表情和动作,是其中的一个难点。该文在MPEG-4的三维人脸动画原理的基础上提出一种新的基于MPEG-4的、适宜于任意拓扑结构模型的三维人脸动画实现方法。该方法能够在FAP帧的驱动下实现真实感较强的三维人脸动画。     

基于三维激光扫描技术的古建保护分析与展望

三维激光扫描技术在古建保护工作中的应用问题是目前行业研究热点之一。阐述了三维激光扫描技术的兴起和三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用现状,对三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用进行了分析,指出目前应用主要集中在档案记录型及其三维可视化的层面。而进一步的应用,应结合古建保护具体工作,特别是将扫描结果用于逆向重建等古建保护的业务工作中。提出:三维激光扫描技术在古建保护中深层次的应用,首先要进行信息化建模,然后再进行虚拟现实、模拟修复的解决思路。     

三维叶栅流道中不可压势流的边界元计算程序

本文采用边界元法求解三维无粘不可压流动问题。通过详细的数学推导,得到了三维边界元法在区域边界上数值离散后的代数方程,并以此方程编制了计算机程序。三维管道的计算结果表明,本文的尝试是成功的。用边界元法求解叶轮机内三维流动问题是一种现实可行的新方法。     

浅谈复合地基动力触探测试三维分析方法与应用

对复合地基动力触探测试数据进行了三维分析,取得了较好的效果。采用双三次样条插值对三维数据体进行圆滑处理。首先对原始异常三维数据体区域和全部三维数据体区域进行统计;其次分别采用三维和二维切片技术对测试成果进行了展示;最后通过三维成果图和复合地基静载测试的变形模量的成果比较,说明了三维测试的有效性。     

Direct3D场景中3D模型的处理方法

介绍了在三维虚拟场景中Direct3D调用3DSMAX制作完成的模型（实体）的方法,即如何通过D3D来运用3D作品。提出了3D实体的概念,研究了基于坐标综合变换的模型加载过程;重点介绍了向量的坐标变换以及.x文件加载过程中确定3D模型的空间位置的方法;最后用程序再现了一个真实的场景。由于在Direcrt3D中对3D模型的处理介绍得比较少,因此,此研究有一定的应用价值。     

三维人脸库数据还原处理

利用北京工业大学多媒体与智能软件技术实验室创建的中国人彩色三维人脸数据库中所提供的三维人脸数据，还原到规格化前的三维人脸数据，并建立了几何图与纹理图的双向映射关系．这一研究对于后续研究时的三维人脸数据操作具有重要意义．     

火力发电厂主厂房三维结构布置设计探讨

三维设计在电力、石油、石化系统中已经得到广泛应用并取得了显著成绩,但土建结构三维设计的严重滞后已经愈发明显的限制了工艺专业三维设计的应用,成为三维设计的瓶颈.目前土建结构三维设计能否取得突破,成为信息化建设的阶段性关键工作.对于土建结构三维设计的流程、设计工作方式、多专业协同设计等方面的研究,是解决土建结构三维设计应用的核心步骤.本文针对这些焦点问题,提出了一些建议.     

Framework system and research flow of uncertainty in 3D geological structure models

Uncertainty in 3D geological structure models has become a bottleneck that restricts the development and application of 3D geological modeling.In order to solve this problem during periods of accuracy assessment,error detection and dynamic correction in 3D geological structure models,we have reviewed the current situation and development trends in 3D geological modeling.The main context of uncertainty in 3D geological structure models is discussed.Major research issues and a general framework system of uncertainty in 3D geological structure models are proposed.We have described in detail the integration of development practices of 3D geological modeling systems,as well as the implementation process for uncertainty evaluation in 3D geological structure models.This study has laid the basis to build theoretical and methodological systems for accuracy assessment and error correction in 3D geological models and can assist in improving 3D modeling techniques under complex geological conditions,     

生物3D打印——从形似到神似

系统回顾生物3D打印的提出背景,给出生物3D打印的研究范围,梳理生物3D打印的发展历程. 重点聚焦于回顾操纵细胞的生物3D打印研究,并结合课题组近年来的研究及思考,对生物3D打印的发展进行展望. 更好地结合临床需求,实现从组织结构的仿生制造过渡到功能化的再造是生物3D打印未来取得突破的关键.     

水利水电工程3维地质建模系统一体化设计

针对水利水电三维地质建模软件在地质信息数据库与建模系统分离的弱点,提出结合三维地质数据库与三维建模软件交互设计的方法,并在CATIA软件上开发了适用于水利水电工程的三维地质建模平台。利用Microsoft SQL 8.0软件建立了三维地质建模数据库,能实现数据录入、查询、删除、EXCEL模版导入导出等功能,利用Visual Basic.net软件搭建了三维地质建模平台,包括三维地质建模中所需的覆盖层、地质层、水文层、模型分析等基本模块,并将三维地质建模数据库嵌入到三维地质建模平台中,实现钻孔数据导入、虚拟钻孔、以及三维地质模型的任意剖切出图等功能。实现了三维地质建模数据库与三维建模平台一体化的设计理念。     

基于流形排序的三维模型检索方法

针对现有的基于视图的三维模型检索方法大多将二维投影视图特征直接用于表示三维模型,忽略不同视点下的二维投影视图特征的贡献度的问题,提出一种基于流形排序的三维模型检索方法,关注不同二维投影视图特征的贡献度。通过旋转三维模型获得34张不同视点的二维投影视图,采用基于尺度不变特征变换(scale invariant feature transform, SIFT)特征的词袋模型提取34张二维投影视图的词频向量特征,利用流形排序将同一个三维模型的34个词频向量特征聚合成一个三维模型特征。试验表明,基于流形排序的三维模型检索方法能够有效地提高检索结果的准确率。     

12极板直接三维ECT图像重建仿真

为克服间接三维ECT系统轴向分辨能力低这一缺陷,进行了直接三维ECT重建技术的研究.将12个极板分三层布置,相邻层极板有45°角的相对旋转.不但测量同层极板对的电容值,还要测量不同层极板对的电容值.三维图像直接在重建过程中产生,与经过二维断层图的间接三维重建图像截然不同.建立了传感器的三维有限元模型,分析了传感器的三维敏感场.采用线性反投影算法以及有限元分析法获得的三维灵敏度矩阵和电容测量仿真数据,实现了直接三维ECT图像重建.重建结果显示了直接三维ECT具有良好的轴向分辨能力.