三角化网格曲面切割中桥边和省道处理技术及其应用

 以往的曲面切割区域自动搜索算法通常以一般的曲面切割应用领域为基础，对于特殊产品设计领域，如服装设计、布绒玩具设计中的桥边和省道没有作必要的处理。因此，在基域搜索和切割过程中，对作为特殊切割线的桥边和省道提出了新的处理方法：通过复制桥边、省道与基域三角形曲面片的交点，在基域切割过程中利用同一三角形内同一线段上交点的连续性来区分原线段上的交点和复制交点，最终完成对基域的切割。与现有的算法相比，本算法对曲面切割线中的桥边和省道搜索更加智能，适合特殊、复杂的服装和玩具等产品设计领域。算法只对基域上的几何元素作了相应的处理，因而有着很高的效率。     

由正交图像造型三维个性化虚拟人体模型

基于正、侧、背面4幅正交人体图像,变形模板人体模型后得到带服饰纹理的个性化虚拟人．以截面环为基本几何元素,给出了模板人体模型的生成和变形方法,建立了截面环和三维人体骨架之间的内在关联;自动提取图像上的人体特征点,生成二维图像上的人体骨架;由三维人体骨架和二维图像上人体骨架之间的对应关系,建立截面环和人体图像之间的对应关系;从人体图像上获取截面环的形状参数,通过参数化变形截面环得到个性化的虚拟人体模型．与已有方法相比,该方法建立在基于特征的参数化框架之上,变形更容易控制,消除了三维模型和二维图像之间对应的不确定性,避免了人体变形中的自交现象,效率高、真实感效果较好．     

由LeNet-5从单张着装图像重建三维人体

提出基于LeNet-5的从单张着装图像恢复人体三维形状的方法,建立着装人体正面轮廓和人体形状空间之间的映射模型,实现了高效、精确的三维人体建模,可以应用于对人体表面形状精度要求较高的场合,如虚拟试衣. 基于PGA在流型空间上对公开的三维人体数据集进行数据扩增,给虚拟人体进行着装,构建着装人体数据库. 从着装人体正面投影图像中提取信息,以人体形状参数及正、侧面轮廓信息为约束,基于LeNet-5完成三维人体重建. 实验证明,对于身穿不同款式服装的人,采用的模型通常都能从单张着装图像中重建得到较高精度的三维人体模型.     

基于切割路径树优化的三角化网格曲面自动切割

为了减少曲面展开后的变形和优化切割路径,提出了一种三角化网格曲面的自动切割算法.该方法将导入的曲面切割成带单一边界环的流形曲面,在高斯曲率较高的顶点和曲面边界之间生成切割路径.切割路径的生成有两个约束条件,即尽可能短而直,且尽可能经过曲面的棱边.曲面边界和众多的切割路径构成了初始切割路径树;在此基础上优化切割路径树,删除短小切割路径,并使优化后的切割路径树尽可能光滑;由优化后的切割路径树对曲面进行一次性切割,得到具有良好可展性的网格曲面.实验表明,该算法执行效率高、切割效果好.     

基于拓扑映射的点集在凸多边形内外判断算法

通过拓扑映射 ,点在凸多边形内外的判别可以转化为映射点在射影直线上的位置关系问题 .首先通过设置中心点 ,获取凸多边形各顶点的拓扑映射点 ,对于每个检测点 ,根据其映射点与顶点拓扑映射点的相对位置关系 ,即可确定检测点位于多边形哪条边的范围内 ;然后将检测点与该边进行包围盒测试 ,对于点在边包围盒外的情况 ,只需根据比较判别即可得到结果 ,对于点在边包围盒边界上或内部的情况 ,则需通过叉积运算进行判别 .该方法几何意义清晰 ,实验结果表明 ,该算法运行可靠 ,对于单个点或多点组成的点集均有较高的检测速度 .     

基于单调性与相关边的多边形内外点判断算法

为了充分挖掘多边形边的基本性质——单调性，基于检测点与多边形边之间的坐标关系，提出了相关边的概念及一种判断点在多边形内外的新算法。综合运用单调性与相关边技术，将点与我边形之间的位置关系转化为点与茯相关边之间的位置关系，从而尽可能地避免了叉积运算，且无需求交运算，从根本上提高了算法的效率，同时新算法还简单有效地解决了射线法中的临界位置问题。程序验证表明，新算法易于实现，适用于简单多边形，具有运行速度快、稳定性高等优点。     

基于球面参数化的人脸动画重映射

动画重映射是生成真实感人脸动画的重要途径,为了快速地进行人脸动画重映射,提出了一种基于球面参数化的动画重映射算法,该算法先通过引入球面参数化来保证参数域上的三角面不重叠,再利用重心坐标插值,以实现简单、无歧义的重映射。该算法不仅能够在保证真实感的基础上显著提升重映射的速度,并可减少需要标记的关键点个数。另外,结合唇线自动分割和区域划分还能修正直接插值产生的错误。实验表明,该新算法可用于Motion Capture采集的稀疏关键点的人脸动画数据的重映射。     

色彩语义驱动的产品交互式遗传配色设计

在工业界,产品配色通常依赖于设计经验和大量的往复实验.为了有效地降低对专业知识和往复实验的依赖,提出了以色彩语义为驱动、交互式遗传算法为操作手段的产品配色设计方法.首先应用模糊理论建立色彩组合语义集,并运用因子分析方法从色彩组合样本中提取各独立色彩的语义贡献因子,建立独立色彩与语义词汇之间的映射关系;然后引入着色区域差异度因子建立色彩组合调和度评价机制;以形象化的色彩语义词汇为输入,通过交互式遗传算法以色彩调和评价机制为约束,以色彩语义贡献因子和用户交互评价结果为进化条件选取和优化色彩组合,完成产品配色设计.实例结果表明,文中方法为产品配色设计提供了一条有效的途径.     

着装间隙量空间形态分布研究及其应用综述

间隙量表征了人体服装之间的空间形态,是影响服装造型、舒适性和活动性的重要因素,三维服装CAD的发展促进了服装间隙量的研究.文中从测量分析、模拟分析和三维服装CAD应用三个方面综述了间隙量的理论研究与应用现状,并指出了当前间隙量领域的研究难点及其未来的发展方向.     

基于包围盒编码的三维线段裁剪新算法

提出一种新型包围盒，该包围盒由12个45。面组成，且包容原裁剪窗体，则落在包围盒外的线段必然在裁剪窗体之外；同时引入三维到二维投影，进行二次编码舍弃窗外线段；最后通过基于包围盒编码分区的几何变换完成裁剪过程．常规包围盒一次编码、新型包围盒二次编码、基于编码分区的几何变换求交这三个步骤构成了基于包围盒编码的三维线段裁剪新算法，实验结果表明，文中算法提高了裁剪效率并具有很好的稳定性。