一种基于约束特征的网格编辑技术

为了改进自由变形技术在用户交互和编辑灵活性的不足,提出了一种直观的交互式网格模型编辑技术,该技术可以根据不同的约束变形特征、封闭的变形边界以及编辑参考曲线来完成网格模型的编辑,并且为了模型的平滑和自然,采用了自适应细分策略。实验证明,该方法简便直观,有良好的交互性,并能得到很好的编辑结果。此技术可以方便地应用于CAD/CAM和计算机动画系统中。     

基于细分曲面的泊松网格编辑

针对具有丰富几何细节的三维网格模型,基于直接坐标操纵的传统编辑算法在编辑过程中不可避免地存在细节特征无法得到有效保持的问题.综合基于细分曲面的空间变形方法以及微分域网格编辑二者优势,提出一种基于细分曲面的泊松网格编辑方法.首先建立待变形网格模型的包围网格,以包围网格所决定的细分曲面构造变形控制曲面;然后根据用户变形意图操纵包围网格,将对应细分曲面变化信息转化为对网格模型泊松梯度场的改变;最后根据变化后的梯度场重建网格模型.文中方法交互简单、直观,具有多分辨率编辑的优势,可以有效地保持网格模型的细节特征.丰富的变形实例证明了该方法的有效性和可行性.     

基于层次B样条的网格模型变形技术

针对常用的网格模型提出了一个基于层次B样条控制的三维网格空间变形框架．首先由用户交互地选取编辑区域，由程序完成编辑区域的参数化和均匀重采样；然后用层次B样条光顺拟合这些均匀采样点，所得的R样条曲面作为网格模型的基曲面，计算待编辑区域中网格顶点相对该B样条基曲面的局部坐标，该局部坐标平移、旋转不变，可视为模型的内蕴几何特征，并作为变形操作中的不变量．用户通过编辑层次B样条基曲面或者直接编辑三维网格模型，可实现多分辨率变形．实验结果表明：该方法操作直观方便，无论对整体还是局部变形，都能取得可控、可靠的变形效果，且采刚B样条曲面的控制手段易于与已有的造型系统合成．     

基于自编码器生成对抗网络的可配置文本图像编辑

基于文本的图像编辑是多媒体领域的一个研究热点并具有重要的应用价值。由于它是根据给定的文本编辑源图像,而文本和图像的跨模态差异很大,因此它是一项很具有挑战的任务。在对编辑过程的直接控制和修正上,目前方法难以有效地实现,但图像编辑是用户喜好导向的,提高可控性可以绕过或强化某些编辑模块以获得用户偏爱的结果。针对该问题,本文提出一种新颖的基于自动编码器的文本图像编辑模型。为了提供便捷且直接的交互配置和编辑接口,该模型在多层级生成对抗网络中引入自动编码器,该自动编码器统一多层级间高维特征空间为颜色空间,从而可以对该颜色空间下的中间编辑结果进行直接修正。其次,为了增强编辑图像细节及提高可控性,本文构造了对称细节修正模块,它以源图像和编辑图像为对称可交换输入,融合文本特征以对前面输入编辑图像进行修正。在MS-COCO和CUB200数据集上的实验表明,该模型可以有效地基于语言描述自动编辑图像,同时可以便捷且友好地修正编辑效果。     

基于NURBS权因子调整的FFD直接操作

FFD（Free-Form Deformation）是计算机动画和变形中最重要的方法之一。FFD的直接操作为变形提供了更直观更方便的控制手段。该文用约束优化方法，通过调整张量积网格控制点对应的权因子，解决基于NURBS的FFD直接操作问题，给出了变形物体在单点约束下FFD直接操作的解，使变形后的物体通过给定的目标点。该方法计算简便，易于实现。文中给出的变形实例也表明，变形结果比较自然。     

基于多不动点约束的网格模型局部编辑

传统的自由变形方法通过计算控制晶格来变形,不适用于精确变形的情况。针对此问题,提出一种基于多不动点约束的网格模型局部编辑算法,该算法通过多个不动点的合理配置设定多种复杂的约束条件,实现网格模型的局部编辑,进而精确的变形模型。实验表明算法计算代价低,可实现精确变形。     

一类交互式网格曲面编辑工具的设计

在曲面造型系统中,如何方便地修改和交互地编辑曲面模型是一个关键问题。提出一种对网格曲面进行直观、交互变形的方法,它是通过一组变形工具来实现的。定义了点编辑工具、球形编辑工具和六面体编辑工具,使用不同的编辑工具可以产生不同的变形效果,还可以通过过渡参数对变形形状进行细微调整。     

基于曲线和曲面控制的多边形物体变形反走样

基于参数曲线和曲面控制的空间变形是重要的几何外形编辑和柔性物体动画实现手段．当这两类变形方法的对象是多边形物体时,如何对变形物体进行重采样以得到高质量结果,是计算机动画和几何造型领域中的一个重要问题．该文针对B-样条曲线和曲面控制的空间变形方法,提出了面向多边形物体的空间变形反走样方法．在该方法中,利用等距技术将B-样条曲线或曲面所张成的变形空间近似表示为张量积B-样条参数体,结合作者提出的多边形物体精确B-样条自由变形方法,实现了参数曲线和曲面控制的多边形物体变形反走样．     

基于曲率流的点模型编辑方法*

为了对点模型表面进行保细节的自由形状编辑,提出了一种基于曲率流的点模型形状编辑方法。该方法定义了基于平均曲率流的光顺算子,通过此光顺算子获得点模型不同光滑程度的曲面表示。运用对应曲面上点之间的向量差进行相应几何细节的抽取,在相邻的曲面表示之间将几何细节剥离出来。用户可以在不同的曲面上进行自由形状编辑,而无须关心几何细节。在变形后的曲面上再将相应的几何细节映射回去,实现对模型保细节的变形。实验结果表明该方法是一种有效的点模型造型算法,在变形的同时,有效地保持了模型表面的细节特征。     

基于曲率流的点模型编辑方法*

为了对点模型表面进行保细节的自由形状编辑,提出了一种基于曲率流的点模型形状编辑方法。该方法定义了基于平均曲率流的光顺算子,通过此光顺算子获得点模型不同光滑程度的曲面表示。运用对应曲面上点之间的向量差进行相应几何细节的抽取,在相邻的曲面表示之间将几何细节剥离出来。用户可以在不同的曲面上进行自由形状编辑,而无须关心几何细节。在变形后的曲面上再将相应的几何细节映射回去,实现对模型保细节的变形。实验结果表明该方法是一种有效的点模型造型算法,在变形的同时,有效地保持了模型表面的细节特征。     

基于广义交叉截面的实时虚拟人皮肤变形方法

皮肤变形是虚拟人合成研究领域的重要研究方向之一。交叉截面皮肤变形方法由于具有较好的实时性和逼真性在实时虚拟人应用环境中被广泛采用。但是这种方法要求虚拟人皮肤网格按照规则的交叉截面轮廓的方式组织,难以表达更丰富和精细的皮肤变形特征。基于此,本文提出了基于广义交叉截面的皮肤变形方法。该方法既具有速度快、操作简单、占用存储空间小的优点,同时又克服了交叉截面方法在皮肤网格组织方式方面的局限性,可以驱动任意皮肤网格组织方式的虚拟人表面模型,获得非常逼真的皮肤变形效果。     

A compensation approach to the tool used in autoclave based on FEA

Optimization of the curing process can not control the deformation of composite part prepared in autoclave accurately.And traditional "trial-and-error" tool surface compensation approach is low efficiency,high cost and can not control part deformation quantificationally.In order to address these issues,tool compensation approach based on FEA is presented.Model of multi-field coupling relationship in autoclave is realized.And finite element analysis model of composite part’s curing process is developed to analyze part deformation.According to displacement of the part surface nodes after deformation,tool surface which compensated by the displacement of composite part which analyzed by FEA is used to control part deformation.A cylindrical composite part is analyzed to verify the approach,and the result proves the correctness and validity of the approach.     

多尺度空间的自动形状模型的构造算法

提出一种基于多尺度的轮廓模型自动构造算法，可归纳出有形变的物体的轮廓结构．对于噪声及形变程度差异较大的轮廓，首先用多尺度的方法将轮廓分段匹配，根据每段曲线上的噪声和形变程度选择合适的滤波尺度；然后对由轮廓匹配得到的曲线段的对应关系进行归纳调整，得到它们的通用结构模型．该算法适用于对一类具有相同结构但局部存在不同程度噪声和形变的闭合轮廓建立模型，将其用在行人轮廓的建模上取得了较好的效果．     

动力学修正的柔性体复合变形算法

传统柔性体变形算法存在动力学仿真不足的问题,为此,提出一种基于物理意义的复合变形算法.使用填充球模型丰富柔性体的动力学性质,解耦模型的局部变形和整体变形.柔性体外表面采用弹簧-质点模型,通过虚拟力的分层渲染,增强操作者的触觉感受.同时采用Shape Matching算法对模型的重心位置进行修正,解决由局部向全局传递形变...     

基于采样数据线性变换的曲线变形方法

基于采样数据的线性变换,提出了一种曲线变形的思想;设计一种以Lagrange插值为基础的曲线变形算法,并进行算法复杂度分析。该方法能实现代数曲线间的变形处理,具有普遍的适用性和较高的计算精度。通过给出数值实例,验证了算法的有效性和可行性,该算法提供了曲线变形的一种有效途径。     

Topology preserved shape deformation

This paper presents a novel framework for image and shape deformation, and applies the presented method to 2D shape deformation and image/video magnifying. Our proposed framework maintains two distinct advantages. The first is to enforce the topology preservation constraints on a given displacement field. This allows us to develop a foldover-free constrained deformation approach. The second is the ability to easily incorporate the constraint of As-Rigid-As Possible deformation. It guarantees that the resulting distortions are as small as possible. Experiments are carried out on both 2D shape deformations and images/video magnifying.     

基于L系统和三维Morphing的器官生长建模

为解决植物器官生长过程中的变形问题,提出一种基于L系统和三维Morphing的器官生长建模方法。该方法以L系统描述植物的拓扑结构,以三维Morphing模拟植物叶片和果实的变形过程,并根据花的特殊结构引入一种模块化建模方法以实现花的开放过程。以辣椒为例展示建模过程,实验结果表明,该算法能解决植物器官变形问题,提高建模效率。     

基于局部相似变换的网格变形复制

使用标记点在源和目标间建立关联;然后根据源标记点移动目标标记点,非标记点在标记点的基础上进行变换;最后采用改进的约束方程对结果进行后处理,得到光滑变形结果.该方法不仅适合动画制作初学者,而且可以很容易扩展到非结构化表示的三维模型中,具有良好的通用性.     

Geometry seam carving

We present a novel approach to feature-aware mesh deformation. Previous mesh editing methods are based on an elastic deformation model and thus tend to uniformly distribute the distortion in a least-squares sense over the entire deformation region. Recent results from image resizing, however, show that discrete local modifications such as deleting or adding connected seams of image pixels in regions with low saliency lead to far superior preservation of local features compared to uniform scaling — the image retargeting analog to least-squares mesh deformation. Hence, we propose a discrete mesh editing scheme that combines elastic as well as plastic deformation (in regions with little geometric detail) by transferring the concept of seam carving from image retargeting to the mesh deformation scenario. A geometry seam consists of a connected strip of triangles within the mesh’s deformation region. By collapsing or splitting the interior edges of this strip, we perform a deletion or insertion operation that is equivalent to image seam carving and can be interpreted as a local plastic deformation. We use a feature measure to rate the geometric saliency of each triangle in the mesh and a well-adjusted distortion measure to determine where the current mesh distortion asks for plastic deformations, i.e., for deletion or insertion of geometry seams. Precomputing a fixed set of low-saliency seams in the deformation region allows us to perform fast seam deletion and insertion operations in a predetermined order such that the local mesh modifications are properly restored when a mesh editing operation is (partially) undone. Geometry seam carving hence enables the deformation of a given mesh in a way that causes stronger distortion in homogeneous mesh regions while salient features are preserved much better.