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肖像照片漫画风格化方法

计算机辅助设计与图形学学报 2022年第1期34卷 1-8页

作者：范可悦刘世光天津大学智能与计算学部天津300350

为了解决已有方法不能自动生成反映五官特征且具有写实漫画风格的线条画的问题,基于数据驱动和滤波的混合方法,提出一种漫画风格肖像线条画自动生成的方法.将五官和头发分为2部分,基于数据驱动的方法合成五官,使用非数据驱动的方法生成... 详细信息

为了解决已有方法不能自动生成反映五官特征且具有写实漫画风格的线条画的问题,基于数据驱动和滤波的混合方法,提出一种漫画风格肖像线条画自动生成的方法.将五官和头发分为2部分,基于数据驱动的方法合成五官,使用非数据驱动的方法生成头发.在已有的特征点基础上,从数据库中匹配合适的五官数据生成五官图片.对于头发的处理,使用Canny边缘检测、图像二值化、自适应阈值二值化和XDoG算子4种不同处理方法生成头发线条域;为了更接近绘画效果,使用不同的绘画纹理与头发线条域进行叠加,生成具有不同纹理、不同风格的头发.整合五官图片和头发图片,最终生成肖像的漫画风格线条画.从互联网上获取图片构建数据集进行实验,采用不同方法生成不同风格的图片,并请专业和非专人士分别对图像质量的高低、人物特征的把握准确程度和整体审美效果3个方面打分进行评估.结果表明,所提方法能够实时地处理发生偏侧的人脸图片,与其他方法相比,该方法能生成的图片是写实漫画风格而非卡通风格或素描风格,在生成漫画风格夸张五官的同时处理结构复杂的头发.

关键词：线条画生成级联回归树数据驱动漫画风格

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气象景观的真实感模拟技术综述

计算机辅助设计与图形学学报 2008年第4期20卷 409-416页

作者：刘世光彭群生天津大学计算机科学与技术学院天津300072 浙江大学CAD＆CG国家重点实验室杭州310058

气象景观的真实感模拟是计算机图形学中研究的热点和难点之一.综述了近年来在气象景观的真实感建模与绘制技术方面取得的最新研究进展;介绍了这些方法的基本原理,并对其进行分析和比较;最后对气象景观建模和绘制技术的未来提出了一些建议.

关键词：气象景观计算机图形学虚拟现实

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声音传播模拟技术综述

计算机辅助设计与图形学学报 2019年第8期31卷 1267-1277页

作者：丁锐刘锦刘世光天津大学智能与计算学部

随着计算机技术的快速发展,虚拟环境中的声音传播模拟技术得到了较大的改进,并广泛应用于虚拟现实中.文中对虚拟环境下声音传播的概念及方法进行系统的分析,首先介绍基于几何声学的传播模拟方法,如虚声源法、射线追踪法、声束追踪法、... 详细信息

随着计算机技术的快速发展,虚拟环境中的声音传播模拟技术得到了较大的改进,并广泛应用于虚拟现实中.文中对虚拟环境下声音传播的概念及方法进行系统的分析,首先介绍基于几何声学的传播模拟方法,如虚声源法、射线追踪法、声束追踪法、声辐射度法等,并对声音传播过程中发生的衍射等声学现象进行讨论;然后对波动声学传播模拟方法进行综述,总结了有限元法、边界元法、有限差分时域法、等效源法等常用方法,并讨论了基于波动声学的模拟方法中的指向性声音传播;最后介绍了基于空间-频率分解技术的混合方法,按照现有的评价指标对上述方法进行对比分析,并介绍了非线性介质下的方法拓展;预测了该领域的发展方向,提出基于数据库的研究思路.

关键词：声音传播几何声学数值声学混合技术

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三维动态云快速模拟的新方法

计算机研究与发展 2009年第9期46卷 1417-1423页

作者：刘世光柴佳伟闻媛天津大学计算机科学与技术学院天津300072 中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室北京100190

自然景观真实感的模拟是计算机图形学领域中的研究热点和难点之一.尽管人们对静态云的真实感模拟进行了大量的研究,动态云模拟的工作还比较少.动态云的快速模拟技术在计算机游戏动画、飞行视景仿真、影视广告等许多领域具有重要的应用价... 详细信息

自然景观真实感的模拟是计算机图形学领域中的研究热点和难点之一.尽管人们对静态云的真实感模拟进行了大量的研究,动态云模拟的工作还比较少.动态云的快速模拟技术在计算机游戏动画、飞行视景仿真、影视广告等许多领域具有重要的应用价值.提出了一种三维动态云快速模拟的新方法.首先,在较低分辨率的网格上求解云运动的物理方程,获得动态云的速度场.然后,采用纹理漂移的方法来增加云的表面细节.通过充分利用GPU的加速性能,该算法可以达到较高的绘制速度.最后,对上述算法进一步优化处理,使其可以适用于多种硬件平台.

关键词：动态云纹理漂移 GPU 物理模型真实感

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细节保持的SPH流体形变约束控制

系统仿真学报 2018年第6期30卷 2368-2376页

作者：冯刚刘世光天津大学计算机科学与技术学院天津300350 天津市认知计算与应用重点实验室天津300350

在流体控制研究中,保留丰富的流体运动细节和控制流体在不同目标形状之间形变是极具挑战性的一类问题。为了解决这类问题,提出一种细节保持的SPH流体形变约束控制新方法。将目标形状分为源模型和目标模型,并分别对其体素化得到源控制粒... 详细信息

在流体控制研究中,保留丰富的流体运动细节和控制流体在不同目标形状之间形变是极具挑战性的一类问题。为了解决这类问题,提出一种细节保持的SPH流体形变约束控制新方法。将目标形状分为源模型和目标模型,并分别对其体素化得到源控制粒子和目标控制粒子。根据源和目标控制粒子的空间对应关系驱动源控制粒子移动,并通过控制粒子的运动驱动流体粒子运动以实现流体形变。通过源到目标粒子的能量转移方法避免流体形变过程控制力缺失的问题,以保留丰富的流体细节。通过不同的实验场景验证了该方法的有效性。

关键词：流体模拟流体控制细节保持流体形变 SPH

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基于物理的浑浊水体的光照模拟

计算机辅助设计与图形学学报 2011年第1期23卷 40-45页

作者：刘世光王泽彭群生天津大学计算机科学与技术学院天津300072 北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191 浙江大学CAD＆CG国家重点实验室杭州310027

水体的真实感光照模拟是计算机图形学中的重要研究内容.现有的研究偏重于清澈水体的光照模拟,无法直接用于浑浊水体,为此提出一种基于物理的浑浊水体的真实感光照模拟方法.首先基于物质对水体光学特性的影响对浑浊水体进行建模,并分别... 详细信息

水体的真实感光照模拟是计算机图形学中的重要研究内容.现有的研究偏重于清澈水体的光照模拟,无法直接用于浑浊水体,为此提出一种基于物理的浑浊水体的真实感光照模拟方法.首先基于物质对水体光学特性的影响对浑浊水体进行建模,并分别建立每一类物质的吸收和散射模型;然后根据光线在浑浊水体中的传播及其与不同物质颗粒的交互作用计算光能的衰减变化,并将其转换为RGB颜色系统进行真实感绘制.借助GPU强大的并行处理能力,该方法可以实现对不同浑浊水体的光照效果的实时绘制.

关键词：浑浊水体真实感光照物理模型交互作用 GPU

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三维流场可视化综述

系统仿真学报 2016年第9期28卷 1929-1936页

作者：宋汉戈刘世光天津大学计算机科学与技术学院天津300350 天津市认知计算与应用重点实验室天津300350

三维流场可视化主要通过计算机图形学方法来描述复杂的流场结构,揭示流体内部规律和物理特征,在航空、气象、医学等领域具有重要意义。由于三维空间维度和数据量的影响,目前三维流场可视化中尚存在不少问题亟待解决。对三维流场可视化... 详细信息

三维流场可视化主要通过计算机图形学方法来描述复杂的流场结构,揭示流体内部规律和物理特征,在航空、气象、医学等领域具有重要意义。由于三维空间维度和数据量的影响,目前三维流场可视化中尚存在不少问题亟待解决。对三维流场可视化研究现状和方法进行了分类描述,从基于线的可视化、基于面的可视化、基于体绘制的可视化以及基于纹理的可视化等4个方面对当前的研究现状加以分析总结,介绍了各方面的研究进展和存在的问题。总结了三维流场可视化中的主要问题,并对未来工作提出了一些建议。

关键词：流场可视化流线可视化流面可视化体绘制纹理可视化

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基于高频混合片段匹配的火焰声音合成

系统仿真学报 2018年第6期30卷 2066-2075页

作者：尹强刘世光天津大学计算机科学与技术学院天津300350 天津市认知计算与应用重点实验室天津300350

针对虚拟现实领域火焰声音模拟的问题,提出了一种新的火焰声音合成方法。考虑低频声音物理模型的影响,通过基于物理的可视化火焰模型数据合成火焰的低频信号。对于火焰的高频声音细节,采用基于高频混合片段匹配的方法,按照火焰高频信号... 详细信息

针对虚拟现实领域火焰声音模拟的问题,提出了一种新的火焰声音合成方法。考虑低频声音物理模型的影响,通过基于物理的可视化火焰模型数据合成火焰的低频信号。对于火焰的高频声音细节,采用基于高频混合片段匹配的方法,按照火焰高频信号的特性生成特定的不同频段的高频噪声信号,并分成相同大小的窗口片段,然后与低频信号进行匹配融合,得到最终的声音信号。通过一些不同物质燃烧的例子以及对比试验验证了新方法的有效性。

关键词：火焰声音低频高频混合片段

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深度跨模态环境声音合成

计算机辅助设计与图形学学报 2019年第12期31卷 2047-2055页

作者：程皓楠李思佳刘世光天津大学智能与计算学部

随着计算机图形学技术的不断发展,用户对视频及动画的声音质量提出了更高的要求.针对现有方法中存在的算法复杂度高,可扩展性不强等问题,提出一种基于CGAN和SampleRNN的深度学习的环境声音合成算法,采用VGG网络模型提取视频深度特征.并... 详细信息

随着计算机图形学技术的不断发展,用户对视频及动画的声音质量提出了更高的要求.针对现有方法中存在的算法复杂度高,可扩展性不强等问题,提出一种基于CGAN和SampleRNN的深度学习的环境声音合成算法,采用VGG网络模型提取视频深度特征.并将视频深度特征通过一个时序同步网络模型,实现具有更高同步性的视频到音频的跨模态特征转换;通过音色增强网络模型对合成声音的音色进行增强,以提高网络结构的可扩展性,并得到最终与视频同步的、真实感较强的环境声.通过对音视频跨模态数据集中12类不同类别视频进行训练与测试,结果的主观与客观评价表明,文中算法所生成的结果真实感强,提高了现有算法的可扩展性.

关键词：环境声音合成深度学习跨模态时序同步网络模型音色增强网络模型