一个适于虚拟现实应用的人机交互系统的设计实现

来源 :全国第15届计算机辅助设计与图形学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:WANGYUEWANG
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随着虚拟现实和硬件交互设备的发展,出现了各种各样的输入设备,他们目前还没有统一的标准.本文通过对现有输入设备的考察,利用面向对象的思想设计了一个跨平台的,通用的输入系统.
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地形与动态海面是大规模自然场景模拟中两个重要研究内容,由于海面具有波浪、光照等动态特性,将地形和动态海面按照统一方式进行表示并实时绘制是一个复杂的问题。本文针对这一问题开展了研究,通过对Geometry Clipmap算法进行扩展,给出了一种支持陆海数据的绘制算法,对动态海面和地形数据进行统一存储和LOD调度,并利用GPU加速处理海面与地形间的交互关系,完成了实时绘制.与其他方法相比,本方法节省了
基于智能手机、PDA等移动终端的各种应用不断增长,但在移动终端上的三维模型实时绘制问题仍未得到很好地解决.本文结合多分辨率网格模型和基于轮廓线的远程绘制的优点,提出了一种面向移动终端的细节特征保留轮廓线远程绘制算法。在预处理阶段,在原始精细网格模型上提取细节特征线,并进行多分辨率网格模型的预处理:在运行时刻,根据视点、帧率等交互信息使用选取策略对细节特征线进行选取,然后构建合适的多分辨率网格模型,
在股骨头修复和全髋置换的手术治疗中,修复或置换的股骨头与髋臼窝之间的匹配质量是最重要的.提出了一种可以获得目标病例康复后股骨头最佳匹配模型的建模方法。通过对两例不同坏死程度的男性患者进行修复性的对比仿真,以及对50例不同年龄(25~79岁)患者修复重建后的匹配误差统计分析,证明此方法可以良好地还原坏死的股骨头模型,既为骨科临床中的精确手术定位提供了理论模型,又为针对个体化制造的人工假体生产提供了新
本文在朱延娟等人(2006),罗先波等人(2004)论文中算法的基础上,通过引入新的对应点匹配度量和改进最近点迭代算法,提出了一种新的对扫描点云数据进行配准的算法。算法分为初始配准和二次配准两个阶段.在初始配准阶段,本文运用朱延娟等人(2006)论文中拟合曲面的方法计算曲率、法失和主方向等几何信息.与其算法不同,本文不仅考虑点的曲率相似度,而且引入了点的邻域曲率相似度度量。本文进一步根据刚体变换的
从采样点集提取二次曲面是诸多图形学应用(如反求工程、曲面重建、模型识别和代数曲面设计等)的基础,并在点模型的处理以及实时绘制等方面有着重要的意义,已经得到了研究者越来越多的关注.本文概述了二次曲面提取的工作原理,系统地介绍了这一领域的工作成果并进行了分类,分析了各个典型算法的优缺点,最后展望了这一技术的发展前景.
从分析Butterfly细分曲面的局部参数化出发,通过参数二进制分解生成数列以及构造细分格式的局部加细矩阵,并利用对应矩阵序列乘积与矩阵特征分解计算出控制点权值,从而解决了求值Butterfly插值细分曲面问题。算法独立于网格存储的数据结构,避免了求邻接关系等费时的操作,并且容易推广到其他的三角网格插值细分格式的曲面求值中.
提出三维正交样条矩的定义,并应用于三维模型检索.作为一种正交多项式函数系,正交样条函数结合球面调和函数所定义的矩具有正交性等优良性质.样条函数的局部性对于突出模型的局部特征有较好的效果.实验表明,三维正交样条矩优于三维小波矩,具有更高的检索效率。
本文提出了一种基于模型表面属性的三维模型检索方法—表面颜色属性球面调和分析.首先将模型表面的颜色信息按等经纬度采样映射为球面函数,然后将球面函数分离RGB分量,最后对分离后的球面函数进行球面调和分析形成描述模型表面颜色属性的特征.为验证检索效果,本文建立了一个包含有1550个颜色模型的测试库.实验结果表明本文方法对于基于表面属性的三维模型检索具有较好的检索效果.
提出基于场的重新三角网格化和多分辨率表示生成算法。首先,在原三角网格模型上建立拉普拉斯标量场,据此生成两组夹角为60°的流线.然后,从这两组流线构造以菱形面为主的网格并三角化得到三角基网格.最后,在基网格的基础上,再次使用流线技术对原始数据进行向上重采样,得到模型的多分辨率表示.一般地,基网格的三角形接近等边三角形,实验也表明该方法能得到较高质量的结果.
本文提出一种基于模型共性特征进行三维模型检索的方法。对于一个待检索的模型库,首先通过分析一类模型特征向量间的相似性,找到可代表此类模型的一组特征向量即类特征向量,然后通过对此特征向量加权来提高它的描述能力.在三维模型检索时首先比较检索模型特征向量和类特征向量间的相似性来确定待检索模型的相似类别子集,之后在此类别子集中进行一般模型检索来寻找最相似的模型.对不同特征提取方法的实验结果表明,通过选择合适