摘要：针对现有群体队形控制方法在队形变换异构性、光滑性、条理性等方面的不足,提出一种基于几何约束机制的受限异构群体队形控制方法.首先采用Morphing方法生成由初始形状平滑变换到目标形状的一系列中间约束形状;然后引入基于质心的容量限制Power图对个体在约束形状中的内部布局进行建模,产生所需的异构分布;最后提出面向Power图的Lloyd导航算法,以控制个体进行无碰撞的光滑移动.实验结果表明,该方法稳定可靠,队形变换平滑流畅,非均匀人群分布可用于制作自然的群组动画和仿真真实场景,适用于不同规模、不同队形的异构群体队形控制.

摘要：集束调整是运动推断结构的核心,针对现有算法在大规模场景下易受外点影响,空间占用率过高和效率较低问题,提出一种快速鲁棒的集束调整(fast and robust bundle adjustment,FRBA)算法.首先,为了避免外点(outliers)的影响,采用Cauchy损失降低外点的权重,提高算法精度.其次,充分利用运动推断结构中三维点与摄像机之间的稀疏性对大规模集束调整进行稀疏分解,降低内存空间的使用.最后,根据稀疏分解后矩阵的固有特性,采用快速矩阵分解法求解正态方程的解.在合成数据集、BAL数据集和真实图像数据集上对FRBA算法进行测试,并与现有经典算法进行比较.实验结果表明无论在时间效率还是精度上,FRBA算法均处于领先位置.

摘要：截面可视化是揭示复杂三维CAD模型内部结构的有效方法,但目前基于面片求交的截面可视化方法计算量大,难以实现大规模CAD模型的交互可视化,为此提出一种结合面片求交和3D纹理的混合截面交互可视化方法.针对由少量基本对象按规律摆列而成的规则CAD模型-重复结构CAD模型,在预处理阶段,将所有基本对象离散成高精度3D纹理;在可视化对象选取阶段,通过截面可视化裁剪算法选择可视化对象;在截面可视化阶段,通过预估每个对象在屏幕的投影情况选择可视化方法.该方法基于中国科学院核能安全技术研究所FDS团队自主研发的超级蒙卡核模拟软件系统SuperMC进行研究,并使用全堆芯模型以及铅基反应堆模型进行测试,结果表明,该方法视觉效果接近基于面片求交的方法,同时实现了交互可视化.

摘要：针对运动捕获数据分割问题,提出一种基于时频分析的多粒度分割算法.该算法在时域分析阶段利用稀疏重构对运动序列进行预分割,通过多尺度时序关联方法将原始运动序列分割为独立行为片段和混合运动基元,实现粗粒度分割;进一步,在频域分析阶段先在主频率下对每个独立行为片段进行特征提取,再结合零速度穿越点检测和自适应K-means算法将每个独立行为片段分割为多个重复子周期片段,实现细粒度分割.实验结果表明,预分割及多尺度分割策略的使用使得分割准确率更高,对混合运动基元的识别和分割更为精准,而且在主频率下进行特征提取使得算法对噪声具有更好的鲁棒性.

摘要：为了增强转换所得CSG模型的可读性,利用面壳封闭技术改进B-Rep至CSG转换算法.B-Rep至CSG转换包括生成基本体元和构建CSG树.基于面壳封闭的B-Rep模型分解算法能生成基本体元,文中在此基础上提出构建CSG树的算法.首先使用体关系图(VRG)表示基本体元之间的关系;然后基于改进的Stoer-Wagner最小割算法实现从VRG至CSG树的转换.文中证明了通过硬约束"可闭合约束"和"可组合约束"可保证转换所得CSG树的正确性,通过软约束"最简分割约束"和"最优平衡约束"能进一步优化CSG树.文中算法已集成到自主研发的多物理耦合分析建模软件MCAM中.测试结果表明,该算法能显著地改进MCAM的B-Rep至CSG转换结果的可读性,对MCAM的时间性能也有所改进.

摘要：针对现有方法不能实现全自动异构重定向的问题,结合语义中间骨架与多参数优化,提出一种面向两足和四足角色的分层骨架匹配方法.首先选取业内公认的人类和四足骨架为原形创建语义中间骨架;然后分析多种几何、拓扑参数,评估骨架节点的重要性和可区分度,从而将节点分为3个层次,并对每个层次的节点选取合适的参数组合,结合中间骨架所提供的语义信息匹配各层节点;最后进行满足末端轨迹和步态约束的运动数据转移.通过一组多样化异构角色进行自动重定向实验,证明了文中方法对身体比例多样、局部结构复杂的骨架均能正确地进行批量自动的异构重定向.

摘要：3D模型资源一般是静止封闭的网格,无法为3D打印提供可活动的输入结构。针对非专业用户创建可打印的活动模型,进行了活动关节共性参数化设计与参数求解研究,通过实验得到了影响可活动性的共性阈值参数极限。在此基础上,提出一种易于使用的为静止模型添加活动关节的方法,生成了若干可活动四肢的玩偶模型与功能化的生活用品模型。最终3D打印结果说明该方法所设计的关节丰富有效,产生活动模型灵活快速,用户认可度高。

摘要：针对计算机动画的应用需求,引入生物学领域的先验知识,提出一种异步式的步态时序模型,并在此基础上实现一种足迹约束生成方法.首先对生物学领域内的经验知识进行建模,建立异步式的步态时序模型,以对四足动物的任意步态模式进行参数化的描述;然后通过设定速度参数,依据步态模型筛选出合适的步态模式,并在不同步态间进行过渡处理,生成四足动物完整运动序列的步态图;最后以步态图和速度为基础,面向地形、转向多种环境约束生成四足动物的足尖轨迹.实验结果证明,在生物学数据的支撑下,该方法仅需设置速度参数与环境约束便能够快速、有效地生成四足动物的足尖轨迹,将此轨迹应用于运动生成方法,可以求解出具有真实约束驱动的运动结果.

摘要：针对Storyline可视化局部放大问题,提出一种基于内容重要性的局部变形框架.首先对可视化领域中局部变形技术进行对比和分析;然后给出了Storyline可视化可视元素及其重要性计算方法,并对重要性较大的实体元素进行放大显示,在高斯函数的指导下对重要会话元素进行局部放大和过渡平滑处理,根据不同位置的权重对线条进行重新定位;最后以Inception交互会话数据为实验数据,将该方法应用到Storyline可视化视图中.实验结果表明,文中方法能够在有限的显示空间中对Storyline可视化视图的整体结构和局部详细信息同时进行协调、友好的可视化.

摘要：In this paper, we propose a parametric modeling method to reconstruct the Hui-Style and solve the problem that the user can＇t effectively reconstruct the Hui-Style three dimensional models because of the various style and complicated structure of Hui-Style components. This model includes summarizing and defining a variety of Hui-Style components parameter types. Determine the relationship between the parameter according to building formulas and design the parametric modeling process. First, set the depth of platform as the given user value. Then, calculate the component properties and the corresponding size according to the style of the Hui-Style architecture components and the constraint relation between Hui-Style architecture components. This needs only one parameter that is needed as the basic parameter in this method and the entire modeling process can be achieved based on it. The experimental result shows that the proposed method can well solve the complex parameters relationship of the Hui-Style architecture components and help the general users to construct the Hui-Style architecture components more effective.