• 2000年第11卷第9期文章目次
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    • 将高解析度动作撷取资料校正应用在脸部画系统

      2000, 11(9):1141-1150.

      摘要 (3405) HTML (0) PDF 2.09 M (3294) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一个新的方法来产生脸部动画,即利用动作撷取系统捕捉真人脸上的细微动作,再将动态资料用来驱动脸部模型产生动画.首先,OXfor Metrics'VICON8系统,在真人的脸上贴了23全反光标记物,用以进行动作撷取.得到三维动态资料后,必须经过后继处理才能使用,因此,提出了消除头部运动的方法,并估计人头的旋转支点,经过处理后,剩余的动态资料代表脸部表情的变化,因此,可以直接运用到脸部模型.用2.5D的脸模型来实作系统,这样可兼得二维模型与三维模型的优点:简单、在小角度旋转时显得生动、自然.在脸部动务的制作中,利用一个特殊的内差公式来计算非特征点的位移,并将脸部分成数个区域,用以限制模型上三维点的移动,使动画更加自然,此动画系统在Pentium Ⅲ500MHz的机器上,并配有OpenGL的加速卡,更新率可以超过每秒30张.

    • 用连杆机构几何约束求解

      2000, 11(9):1151-1158.

      摘要 (3043) HTML (0) PDF 445.44 K (4091) 评论 (0) 收藏

      摘要:在这篇文章里,我们引入连杆机构作为新的工具,且证明这是完备的,也就是说,所有能构造性描述的图形能被连杆机构作出,这一类包括了所有只含距离约束的约束问题.作为一个应用,我们说明了超出Owen和Hoffmann的三角分解方法之外的最简单的约束图能被转化为纯几何构造形式.为了求解起源于连杆构造的方程,我们提出了一种基于动态轨迹生成的几何方法.

    • 虚拟动作绘画的互动三维画布

      2000, 11(9):1159-1166.

      摘要 (3531) HTML (0) PDF 1.86 M (3833) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统油彩艺术多在纸张、画布、墙壁或任何质料制成的物件表面上作业.将油彩艺术带进电脑虚拟现实的三维空间里是一突破性的试验.美国著名画家Jackson Pollock激发了“动作绘画”的意念,以人体作为画笔,不仅为油彩艺术带出一种新的审美视野,还可有引发交错学科研究的潜在可行性.利用一开发动作绘画工作室的骨架,试验出一种用人体作为画笔去控制绘画工作、并把三维画布的绘画工作视觉化的新形式绘画艺术.

    • 增量几何压缩

      2000, 11(9):1167-1175.

      摘要 (2963) HTML (0) PDF 2.13 M (2966) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一个几何压缩算法,用以节省三角网格模型存储和传输时间.它首先递归地以区域扩张方式将模型分解为一系列的层结构,利用层间的连贯性以及对层结构的有效编码,实现了高效的拓扑压缩.同时,还设计了一个有效的非线性预测器来实现几何位置的压缩.与以前的算法相比,它具有线性复杂度、压缩比高、执行速度快的特点.实验结果表明,存储一个三角形的拓扑信息平均只需1.42比特.

    • 一种基于动直线的多幅图像分存方法

      2000, 11(9):1176-1180.

      摘要 (3342) HTML (0) PDF 698.59 K (3449) 评论 (0) 收藏

      摘要:Shamir给出了一种基于拉格朗日插值的密码学分存方案,该文将其思想引入到图像信息安全处理当中,提出了用动直线进行多幅图像分存的方法,并阐述了这一算法的数学基础.此外,在进行图像分存时考虑了更多的原始图像,采用高次有理曲线进行图像分存计算,并分析比较了基于拉格朗日插值的分存算法和基于动直线的分存算法在多幅图像分存上的异同,指出了基于拉格朗日插值的图像分存算法在实际应用中存在的问题.最后,给出了采用动直线进行图像分存的实验结果.

    • 基于分形维数的地表模型多分辨率动态绘制

      2000, 11(9):1181-1188.

      摘要 (3556) HTML (0) PDF 1.11 M (3685) 评论 (0) 收藏

      摘要:以基于分形维数的树状结构组织三维地表网格模型,实现了与视点相关的连续多分辨率地表模型简化及实时绘制.算法分为预处理和实时绘制两个阶段.在预处理阶段,通过分形维数评价地表的复杂度,建立自适应的树状结构,计算出所有顶点的误差值.在绘制阶段,则根据视距、视角等因素动态地确定需保留的顶点集,并采用受限四叉树方法实时三角化得到所需分辨率下的三角网格近似模型.该算法具有两个优点:一个是地表模型的分层区域划分考虑了地形本身的复杂度;另一个是建立了视点相关各参数与所采用的分辨率表示的直接关系.实验表明,此算法简单、有效,支持对地表模型的交互式实时动态绘制.

    • 子分曲面尖锐特征生成

      2000, 11(9):1189-1195.

      摘要 (3337) HTML (0) PDF 1.91 M (3139) 评论 (0) 收藏

      摘要:虽然生成光滑曲面是自由曲面造型的一个主要追求目标,但在某些场合却又要求能够产生非光滑的特殊效果,即所谓的尖锐特征(sharp feature).该文研究子分曲面造型中特殊效果的生成,提出一种基于网格拓扑构造的方法,把折痕、角、尖刺和锥等尖锐特征的生成统一到边界处理方法中,从而避免了为各种效果建立特殊子分规则,并在不改变已有子分模式的情况下实现特殊尖锐特征造型.

    • 基于种子段的方向无关的直线矢量化方法

      2000, 11(9):1196-1201.

      摘要 (2837) HTML (0) PDF 468.58 K (3417) 评论 (0) 收藏

      摘要:准确而高效的矢量化是工程图纸理解的基础.现有方法普遍存在3个不足:(1) 通过中心点链拟合生成线段的计算量大;(2) 相交或噪音的影响将一条完整的直线先分段矢量化,然后再拼接起来,需要大量遍历操作;(3) 对斜线的处理能力明显低于对水平或垂直线的处理能力.该文提出了一种基于种子段的直线整体矢量化方法,此方法可以一次性识别一条完整的直线,既适用于任意方向的直线,又避免了拼接所需的反复遍历操作.性能分析和实验结果均表明,该方法明显提高了直线矢量化的性能.

    • 带端点插值条件的Bézier曲线降多阶逼近

      2000, 11(9):1202-1206.

      摘要 (3328) HTML (0) PDF 302.33 K (3163) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了两端点具有任意阶插值条件的Bézier曲线降多阶逼近的问题.对于给定的首末端点的各阶插值条件,给出了一种新的一次降多阶逼近算法,应用Chebyshev多项式逼近理论达到了满足端点插值条件下的近似最佳一致逼近.此算法易于实现,误差计算简单,且所得降阶曲线具有很好的逼近效果,结合分割算法,可获得相当高的误差收敛速度.

    • 一种基于视觉约束的当前视点画面生成方法

      2000, 11(9):1207-1213.

      摘要 (3532) HTML (0) PDF 1.45 M (3671) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于视点变化中画面可见性的变化以及在当前视点物体表面的扩张,仅由一幅带深度的源参考图像的三维重投影所得到的目标视点画面存在空洞问题.为此,人们采取多源参考图像的合成方法来解决此问题.如何从具有大量冗余信息的多幅源参考图像中快速提取当前目标视点所需信息,成为基于图像的虚拟环境建模和绘制的关键技术.该文给出一种从多幅源参考图像(目前仅两幅)合成当前视点画面的算法.算法结合正向映射及逆向映射技术完成对当前视点画面的合成,并且利用视觉约束-极线约束这一性质从其他源参考图像中寻找填补空洞的像素,从而避免了整幅参考图像的重投影过程及深度比较.同时,算法利用极线对上像素的排序特性和已有目标图像的信息加速填补空洞像素的搜索.算法在不增加原有图像映射算法复杂度的基础上,大大降低了原有多幅图像合成算法的计算量.

    • 基于任意骨架的隐式曲面造型技术

      2000, 11(9):1214-1220.

      摘要 (3574) HTML (0) PDF 1.23 M (3135) 评论 (0) 收藏

      摘要:给出了一个新的基于任意多面体网格骨架的构造性自由曲面造型算法.算法首先由每个给定骨架构造出一个距离场,然后利用隐函数光滑过渡技术和CSG(constructive solid geometry)表示技术将所构造的隐式曲面自由地两两粘合成一张光滑曲面.隐式曲面的多边形化算法则用来生成最终曲面网格.以任意骨架作为基本体素,突破了传统隐式曲面以点为基本骨架的限制.而且,距离曲面很好地逼近了原骨架形状,使用户可直观地对复杂曲面进行交互设计.而形变函数的引入,则极大地丰富了此方法的造型能力.实验结果表明,基于该算法的原型系统能够方便、直观地构造复杂的自由曲面.

    • 散乱数据点的增量快速曲面重建算法

      2000, 11(9):1221-1227.

      摘要 (3791) HTML (0) PDF 1.18 M (3924) 评论 (0) 收藏

      摘要:给出了一个新的散乱数据的曲面重建算法.算法充分利用邻近点集反映出的局部拓扑和几何信息,基于二维Delaunay 三角剖分技术快速地实现每个数据点的局部拓扑重建,然后通过自动矫正局部数据点的非法连接关系,以增量扩张的方式把局部三角网拼接成一张标准的整体二维流形网格.该算法在重建过程中能自动进行洞的检测,判断出散乱数据所蕴涵的开或闭的拓扑结构.实验结果表明,该算法高效、稳定,可以快速地直接重构出任意拓扑结构的二维流形三角形网格.

    • 基于物理模型的窗帘运动实时动画

      2000, 11(9):1228-1236.

      摘要 (3241) HTML (0) PDF 1.31 M (3588) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一个基于物理的窗帘实时动画模型.该模型不仅大大地减少了绘制的时间,而且保证了画面的视觉效果.通过把描述非刚体运动的半刚性杆相互连接来得到窗帘的模型.在该模型中,首先在经线和纬线的方向上分别进行处理,然后再把它们组合起来,从而得到窗帘的模型.

    • 求一个包含点集所有点的最小圆的算法

      2000, 11(9):1237-1240.

      摘要 (4284) HTML (0) PDF 234.97 K (4900) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种算法,以解决求一个最小圆包含给定点集所有点的问题.证明了这种算法的时间复杂性为O(|lg(d/R)|*n),其中R是所求的最小圆的半径,d为点集中不在圆周上但距圆周最近的点到圆周的距离.

    • 包含整体镜面反射的虚拟场景实时漫游算法

      2000, 11(9):1241-1247.

      摘要 (3643) HTML (0) PDF 946.66 K (3213) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对复杂多边形场景,提出了一种基于层面叠加技术并能处理整体镜面反射分量的漫游算法.此算法将整体镜面反射分量预处理和整个场景的预消隐紧密结合,把整体镜面反射的计算问题转化为求取光束PVS(potentially visible set)的问题.算法通过预处理,建立镜面PVS映射G和可能镜面入射光束集合;在漫游阶段,则通过执行G映射并调用其他层面的光亮度计算过程,实时地合成整体镜面反射分量.

    • 基于隐函数插值的连续多分辨率模型

      2000, 11(9):1248-1256.

      摘要 (3077) HTML (0) PDF 1.41 M (3359) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于变分隐函数插值的连续多分辨率模型生成算法,通过递归地删除网格模型中的边得到连续的简化模型.算法采用变分隐函数插值的方法对网格模型分区域插值,生成原始模型的区域插值隐函数曲面,并以对应隐函数曲面上的采样点作为边折叠的目标点.算法建立了可调加权控制函数来控制边的简化顺序.在模型简化过程中,可通过交互调节控制函数的权值执行不同的简化原则,使得重要度低的边优先删除.此外,通过建立独立集,避免了模型的局部过度简化.实验结果表明,此算法能实现较理想的简化效果.

    • 一种插值与逼近运动物体活动标架的新方法

      2000, 11(9):1257-1262.

      摘要 (3637) HTML (0) PDF 745.86 K (3685) 评论 (0) 收藏

      摘要:插值运动物体给定活动标架(原点位置和3个坐标轴朝向)是计算机图形学、机器人等领域的一个重要问题.该文提出一种采用B样条曲线插值与逼近运动物体活动标架的新方法.采用4个欧拉参数对正交活动标架的旋转变换矩阵进行参数化,得到了一个简单的优化方程.采用迭代法求解该优化方程来逼近运动轨迹任意处伪活动标架的旋转变换矩阵.还证明了插值和逼近所引起的误差是可控的.由于活动标架的计算只涉及2阶或3阶线性方程组,所以此方法具有很高的运行效率.

    • 一类非线性细分格式的保凸与分形性质

      2000, 11(9):1263-1267.

      摘要 (3647) HTML (0) PDF 319.38 K (3403) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析Dyn等人的经典4点线性插值离散细分格式的基础上,提出了一类函数型非线性离散细分格式,它具有保凸性质,即在满足一定条件时, 这种格式保证了对于凸数据,其每一步细分多边形都是凸的,从而极限曲线也是凸的.数值例子说明,在不光滑情况下,这种格式会产生具有分形性质的曲线.

    • >综述文章
    • 自动并行编译新技术

      2000, 11(9):1268-1275.

      摘要 (6197) HTML (0) PDF 584.82 K (4860) 评论 (0) 收藏

      摘要:自动并行编译为并行化现有的串行程序及编写新的并行程序提供了重要的支持 ,因此 2 0多年来一直受到重视 .近几年来 ,自动并行编译技术的研究进展 ,包括在依赖关系分析、程序变换、数据分布和重分布及调度等方面的进展 ,将自动并行编译进一步推向了实用化 .该文介绍了自动并行编译技术的最新进展 ,并提出了进一步的研究所要解决的问题.

    • 面向行动的信念更新

      2000, 11(9):1276-1282.

      摘要 (3651) HTML (0) PDF 452.56 K (3040) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于可能模型方法 ( possible m odel approach,简称 PMA) ,提出了面向行动的信念更新的概念 ,证明了在信息完备的情境演算系统中 ,一个一阶公式在情境 s下成立当且仅当它属于情境 s下的信念集 .这一结果为有效避免情境演算推理中二阶归纳公理的使用提供了一条可行的途径 ,也为基于意向驱动的 agent模型的建立以及面向 agent的程序设计语言 AOPL ID( agent-oriented programm ing language with intention driver)的提出提供了必要的理论基础.

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