计算机辅助三维概念形状草绘设计研究进展

指出了计算机辅助三维概念形状草绘设计的定义及其应具备的几个功能；阐述了国内外该领域的研究现状；并对概念形状草绘设计中应用的多种三维建模技术进行了分析和比较；提出了制约三维概念设计草绘系统发展的主要因素及解决方法．     

手绘草图实时处理方法研究

徒手草绘作为一种简便、自然、高效的人机交互方式，在计算机辅助设计领域越来越受到人们的重视。本文主要针对草绘设计与图形识别的行为过程进行了一系列较为广泛的研究，以便将用户的草绘习惯、识别能力与现有的CAD技术紧密结合起来，开发出新一代的智能CAD产品。具体包括草图前处理、特征点的检测、笔划分段、图元识别、图元重构、图元规整、端点校正等内容。实验表明所提出的方法能得到较好的识别结果。     

手绘草图实时处理方法研究

徒手草绘作为一种简便、自然、高效的人机交互方式,在计算机辅助设计领域越来越受到人们的重视。本文主要针对草绘设计与图形识别的行为过程进行了一系列较为广泛的研究,以便将用户的草绘习惯、识别能力与现有的CAD技术紧密结合起来,开发出新一代的智能CAD产品。具体包括草图前处理、特征点的检测、笔划分段、图元识别、图元重构、图元规整、端点校正等内容。实验表明所提出的方法能得到较好的识别结果。     

概念设计中草图类型笔触的语义理解研究

通过研究设计人员在绘图中的绘制行为及习惯, 提出了一种笔触语义与几何特征相结合的草图理解技术, 目的是建立一个在创意阶段适合概念设计人员的手绘交互界面系统。这种方法按照草绘过程提取笔触类型并分析其中所含的语义特征, 通过定义弯曲度阈值、压力度阈值的概念, 采用阈值检测来判断和理解草绘笔触类型, 将其融入到草绘各个阶段。结果使得不同阶段、不同功能笔触类型得到有效分类和辅助识别, 并且草绘过程中可以通过人机交互方式实现草绘稿和规整线稿的转换。实验表明, 这种手绘方法既在一定程度上达到了手绘效果, 又不妨碍设计者创意思路的延伸, 满足了个性化的绘制习惯。     

概念图形草绘设计技术研究

针对概念草图的输入输出问题,采用了基于草绘输入的交互式图形设计方法,实现了单笔划草绘轨迹主动分段识别与规整方法;运用了基于笔式手势的草图编辑方法,并将概念草图以DXF的格式输出,实现与现有CAD系统之间的集成.根据手势设计原则以及草图编辑的需要,定义并实现了选择、删除、移动等10种手势,同时采用感知器线性分类方法对手势进行识别.实例表明:手势编辑模式能够改善传统编辑方式在自然性与智能性方面的不足.     

一种简单实用的草图编辑手势识别方法

联机草绘设计作为一种自然、高效的人机交互方式，继承了传统纸笔草绘设计的优点，弥补了现有CAD软件在处理模糊、不精确信息方面的不足，并日益受到人们的关注。针对联机草绘图形的编辑修改，设计出一套简单、快捷的编辑手势．并采用模式匹配的方法对其进行识别。实验结果表明，提出的方法具有较高的识别效果，加快了概念草图的设计过程。     

草绘3维人体建模的模板形变方法

目的 采用草绘交互方式直接构造3维人体模型是当前人体建模研究的重要课题之一.提出一种草绘3维人体建模的模板形变方法.方法 针对输入的草图,首先,采用关节点定位方法获取草图中的人体关节点,根据人体结构学约束识别人体骨架结构,通过解析人体轮廓草图获取人体草图特征;其次,通过骨架模板和外观轮廓模板形变,将草图特征映射到3维人体模型,实现3维人体建模.结果 草图解析方法能有效提取草图特征,通过模板形变方法生成3维人体模型,并在模型上保持草图特征;能适应不同用户的绘制习惯,且生成的3维人体模型可用于人体动画设计.结论 提出一种草绘3维人体建模的模板形变方法,支持用户采用草绘方式进行3维人体模型设计,方法具有良好的用户适应性,对3维动画创作具有重要意义.     

三维手绘CAD系统的设计与表达

描述了一个基于手绘草图的三维设计系统，并给出了该系统的体系结构．该系统采用以草绘手势规则和草图语义自动机为基础的设计与表达的思路，描述了草图语义的获取、表达和理解方法，从而较好地支持了早期的三维产品概念设计．该系统以手写笔和手写板为交互输入设备，能够自然、高效地进行一些复杂的三维实体和三维场景设计．     

特征包技术在形状检索中的应用与研究

开发了一个基于草绘的三维物体检索的系统,该系统利用特征线条作为输入。为了客观评价,从与已有的物体数据库有关的个人用户那里搜集了大量查询草图。由于草图原来是与原始形状有着很大局部以及全局背离的一般抽象,因此,利用了"特征包"来处理由计算机产生的物体线图。     

草图直接成图的外业房产测量算法研究

传统的房屋测量外业纸质草图无法被计算机直接处理，内外业分离，效率低，易出错。针对上述问题，首先研究了触摸功能生成草图的方法，系统将草图自动规整并生成规则且符合实际情况的房屋图形；然后研究了基于矢量图形的轮廓跟踪算法，设计了水平和垂直两个复合链表动态构建尺寸链，实现了草图约束的求取和自动参数化重绘，从而实现了房屋面积的自动计算、图文自动关联和报表自动生成，并确保外业成果可直接导入计算机。最后在Android系统上开发了一个支持上述功能的软件系统，并验证了前述算法的有效性。     

一种3D草图设计的实现和研究

基于自由手绘的3D草图工具极大地简化了设计。对这种草图进行直接模型创建是计算机图形学的一个重要研究方向。实现了一个简单的3D物体的创建工具。系统实现基于T eddy,在此基础之上,在一些地方的算法作了多种尝试和优化。     

工科设计素描教学方法研究

大多数工科学生在传统的素描基础课后存在只能再现而不善于"创造"的情况,本文从造型基本功、教学内容方式、教学互动等方面进行了深入的研究,提出了一套符合工业设计发展需求的新型素描教学模式,从而提高了工科工业设计专业素描教学的针对性,并引导学生真正走上工业设计之路。     

一种简单实用的草图编辑手势识别方法

联机草绘设计作为一种自然、高效的人机交互方式,继承了传统纸笔草绘设计的优点,弥补了现有CAD软件在处理模糊、不精确信息方面的不足,并日益受到人们的关注。针对联机草绘图形的编辑修改,设计出一套简单、快捷的编辑手势,并采用模式匹配的方法对其进行识别。实验结果表明,提出的方法具有较高的识别效果,加快了概念草图的设计过程。     

Electronic sketching on a multi-platform context: A pilot study with developers

During the past 45 years there has been a recurrence of interest on supporting sketching at electronic devices and interactive surfaces, and despite being sketching recognition fairly well addressed on the literature, the adoption of electronic sketching as a design tool is still a challenge.The current popularization of touch screen devices allows designers to sketch using their device of preference, while the current multi-platform capabilities made possible by HTML5 allows sketching systems to run on many devices at the same time. Those two factors combined might pose new opportunities for researchers to explore how designers use sketching on flexible setups by combining heterogeneous sketching devices for design sessions.This may arise new possibilities in the field of prototyping user interfaces since, by using such multi-platform systems, designers would now be able of designing interfaces for multiple devices by producing and testing them on the device itself.This paper reports a pilot experiment conducted with 6 developers, grouped into pairs on design sessions using Gambit – a multi-platform sketching system that provides a lightweight approach for prototyping user interfaces for many devices at once. We performed a discourse analysis of the professionals based on recorded videos of interviews conducted during and after design sessions with the system and aggregated the data in order to investigate the main requirements for multi-platform sketching systems.     

SUMLOW: early design‐stage sketching of UML diagrams on an E‐whiteboard

Most visual diagramming tools provide point‐and‐click construction of computer‐drawn diagram elements using a conventional desktop computer and mouse. SUMLOW is a unified modelling language (UML) diagramming tool that uses an electronic whiteboard (E‐whiteboard) and sketching‐based user interface to support collaborative software design. SUMLOW allows designers to sketch UML constructs, mixing different UML diagram elements, diagram annotations, and hand‐drawn text. A key novelty of the tool is the preservation of hand‐drawn diagrams and support for manipulation of these sketches using pen‐based actions. Sketched diagrams can be automatically ‘formalized’ into computer‐recognized and ‐drawn UML diagrams and then exported to a third party CASE tool for further extension and use. We describe the motivation for SUMLOW, illustrate the use of the tool to sketch various UML diagram types, describe its key architecture abstractions and implementation approaches, and report on two evaluations of the toolset. We hope that our experiences will be useful for others developing sketching‐based design tools or those looking to leverage pen‐based interfaces in software applications. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

设计创作灵感的主要来源——对写生实践和手绘草图的几点认识

电脑技术的广泛运用,使人们在设计中过分依赖电脑,对写生和手绘草图的训练失去了应有的热情,最终导致设计者的造型能力和思维能力降低。本文主要是讨论写生和手绘草图的重要性,根据"眼、脑、手、图形"四位一体原则,分别从视觉,大脑,动手和图形表达这几个方面分析了它们的关系和相互作用,并强调它们在启发设计思维和创作灵感中的意义。并希望人们在熟练运用电脑的同时,重视手上功夫的训练,保持设计原创的灵感和热情。     

计算机支持的智能草图技术研究及实现

首先论述了作为CAD技术当前研究前沿的计算机支持的智能草图技术研究现状。构建出智能草图的技术体系,包括基于单笔划的自然手势界面,徒手草图输入,草图识别与基于草图的几何建模。最后给出基于著名几何造型核心ACIS开发的智能草图工具原型系统ISID,它具有一个支持笔输入的用户界面,并能和典型的CAD系统实现集成。初步应用证明该系统具有很强的实用性和可扩展性。