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带尖锐特征的Loop细分曲面拟合系统

计算机辅助设计与图形学学报 2005年第6期17卷 1179-1185页

作者：李桂清马维银鲍虎军华南理工大学计算机学院广州510640 香港城市大学制造工程与工程管理系浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027

实现了一个基于带尖锐特征的Loop细分曲面的三角网格拟合系统,其基本原理来自文献[15],但在系统设计层面对原算法作了相当大的补充和完善.整个系统框架包括尖锐特征提取、保持尖锐特征的三角网格简化、保持尖锐特征的网格平滑和拓扑优... 详细信息

实现了一个基于带尖锐特征的Loop细分曲面的三角网格拟合系统,其基本原理来自文献[15],但在系统设计层面对原算法作了相当大的补充和完善.整个系统框架包括尖锐特征提取、保持尖锐特征的三角网格简化、保持尖锐特征的网格平滑和拓扑优化、基于最近点策略的重采样和线性拟合系统求解.所得到的拟合曲面质量较原来的结果有了显著提高.

关键词：细分曲面尖锐特征拟合曲面造型

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基于单目视觉的同时定位与地图构建方法综述

计算机辅助设计与图形学学报 2016年第6期28卷 855-868页

作者：刘浩敏章国锋鲍虎军浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058 浙江大学工业信息物理融合系统协同创新中心杭州310058

增强现实是一种在现实场景中无缝地融入虚拟物体或信息的技术,能够比传统的文字、图像和视频等方式更高效、直观地呈现信息,有着非常广泛的应用.同时定位与地图构建作为增强现实的关键基础技术,可以用来在未知环境中定位自身方位并同时... 详细信息

增强现实是一种在现实场景中无缝地融入虚拟物体或信息的技术,能够比传统的文字、图像和视频等方式更高效、直观地呈现信息,有着非常广泛的应用.同时定位与地图构建作为增强现实的关键基础技术,可以用来在未知环境中定位自身方位并同时构建环境三维地图,从而保证叠加的虚拟物体与现实场景在几何上的一致性.文中首先简述基于视觉的同时定位与地图构建的基本原理;然后介绍几个代表性的基于单目视觉的同时定位与地图构建方法并做深入分析和比较;最后讨论近年来研究热点和发展趋势,并做总结和展望.

关键词：增强现实同时定位与地图构建运动推断结构多视图几何摄像机跟踪

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神经渲染及其硬件加速综述

计算机研究与发展 2024年第11期61卷 3846-3869页

作者：严忻恺霍宇驰鲍虎军计算机辅助设计与图形学国家重点实验室(浙江大学) 杭州310058 之江实验室杭州311121 江苏省专用集成电路设计重点实验室(无锡)(江苏信息职业技术学院) 江苏无锡214153

神经渲染是一种基于深度学习的新兴图像和视频生成方法,它将深度学习模型和计算机图形学的物理模型相结合,从而获得可控和逼真的场景表示和渲染,实现对诸如光照、相机参数、姿态等场景属性的控制.一方面,神经渲染既可以充分利用深度学... 详细信息

神经渲染是一种基于深度学习的新兴图像和视频生成方法,它将深度学习模型和计算机图形学的物理模型相结合,从而获得可控和逼真的场景表示和渲染,实现对诸如光照、相机参数、姿态等场景属性的控制.一方面,神经渲染既可以充分利用深度学习的优势,实现传统前向渲染流程的加速,也可以为影像的逆向渲染和3维场景重建等特定任务提供新的解决方案;另一方面设计适应神经渲染流水线的创新硬件结构,突破现有图形处理器的并行计算和功耗瓶颈,有望为虚拟现实和增强现实、影视创作和数字娱乐、人工智能和元宇宙等未来重点领域提供重要支撑.综述了神经渲染的技术内涵、主要挑战和研究进展,在此基础上分析了神经渲染流水线对硬件加速支持的共性需求和当前主流神经渲染硬件加速结构的特点,进而讨论了神经渲染处理器架构的设计挑战,最后展望了其未来的发展趋势.

关键词：神经渲染硬件加速神经渲染处理器多层感知机光线步进哈希表

基于多个手持摄像机的动态场景时空一致性深度恢复

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计算机辅助设计与图形学学报 2013年第2期25卷 137-145页

作者：姜翰青章国锋谭平鲍虎军浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058 Department of Electrical and Computer Engineering National University of Singaporesingapore117576

针对现有的动态场景深度恢复方法普遍需要较多数目的同步摄像机才能获得理想深度估计的问题,提出一个能够从2～3个手持摄像机所拍摄的同步视频序列中自动地恢复出高质量的深度图序列的鲁棒、便捷的动态场景稠密深度恢复方法.首先对不同... 详细信息

针对现有的动态场景深度恢复方法普遍需要较多数目的同步摄像机才能获得理想深度估计的问题,提出一个能够从2～3个手持摄像机所拍摄的同步视频序列中自动地恢复出高质量的深度图序列的鲁棒、便捷的动态场景稠密深度恢复方法.首先对不同序列同一时刻的图像帧进行匹配以完成每帧的深度初始化,然后采用一种新的双层分割方法在手持摄像机自由移动的情况下将像素进行静动态分类,并对静态和动态像素点采用不同的方式进行时空一致性的深度优化.特别地,文中采用了一个基于多帧统计信息、迭代式的优化框架,使得深度优化与双层分割在该优化框架之下交替迭代地进行,最终实现高质量的动态场景的分割和深度恢复.最后通过各种动态场景实例证明了文中方法的鲁棒性和有效性.

关键词：动态场景时空一致性深度恢复双层分割

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基于优化的大步长准静态线缆模拟

计算机辅助设计与图形学学报 2011年第1期23卷 1-10页

作者：黄劲沈中伟王青鲍虎军浙江大学CAD＆CG国家重点实验室杭州310058

由于惯性和时间积分策略的原因,基于求解运动方程的动态线缆模拟往往需要较长时间进入稳定状态,因而它不适合于有着快速收敛要求的交互式虚拟装配等应用.针对此问题,提出了一个稳定快速的优化策略对线缆进行形变模拟,并着重研究了大步... 详细信息

由于惯性和时间积分策略的原因,基于求解运动方程的动态线缆模拟往往需要较长时间进入稳定状态,因而它不适合于有着快速收敛要求的交互式虚拟装配等应用.针对此问题,提出了一个稳定快速的优化策略对线缆进行形变模拟,并着重研究了大步长、准静态模拟过程中的接触处理这一关键问题,以积极集法实现了大步长下的接触响应模拟.为提高接触响应的稳定性并避免可能的粘连问题,利用梯度信息进行接触预测,同时借助局部各向异性LM(Levenberg-Marquardt)信赖域法有效地避免抖动.在各种具有代表性的实验中,采用文中方法能在较少的迭代次数内收敛到稳定状态,收敛速度比动态模拟速度提高约一个数量级.

关键词：优化大步长线缆模拟接触检测与响应虚拟装配

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勾画式泊松网格编辑

计算机辅助设计与图形学学报 2006年第11期18卷 1723-1729页

作者：王隽张宏鑫许栋鲍虎军浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027

结合勾画式自由变形方法简单直观易用的优点和基于微分方程的网格变形方法能够保持形变物体几何细节的性质,提出一种勾画式的泊松网格编辑方法·通过允许目标勾画线和参照勾画线不必位于相同的相机平面,把原有的二维勾画变形推广至三维... 详细信息

结合勾画式自由变形方法简单直观易用的优点和基于微分方程的网格变形方法能够保持形变物体几何细节的性质,提出一种勾画式的泊松网格编辑方法·通过允许目标勾画线和参照勾画线不必位于相同的相机平面,把原有的二维勾画变形推广至三维,并提出了一组完整的变形操作·这些变形操作根据参照勾画线与目标勾画线决定了一系列的局部变换,并由这些局部变换产生出用户希望的梯度场,最终根据用户需要的梯度场重建出变形后的三维模型·丰富的编辑实例表明了该方法具有直观便捷的交互特点·

关键词：自由变形方法勾画泊松网格编辑用户界面

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基于可视界面的社交媒体搜索系统

计算机辅助设计与图形学学报 2015年第3期27卷 460-468页

作者：汪飞陈为陶煜波鲍虎军浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058 湖南师范大学数学与计算机学院长沙410081

针对社交媒体数据搜索中存在的消息文本短、不利于构建索引,排名列表形式单一、无法展现社交媒体数据的整体结构的问题,通过挖掘社交媒体数据隐含的多重语义特征,强化索引结构,提出基于可视分析方法的搜索系统,采用交互式界面可视化表... 详细信息

针对社交媒体数据搜索中存在的消息文本短、不利于构建索引,排名列表形式单一、无法展现社交媒体数据的整体结构的问题,通过挖掘社交媒体数据隐含的多重语义特征,强化索引结构,提出基于可视分析方法的搜索系统,采用交互式界面可视化表达语义特征,使得搜索更准确.以推特数据为研究对象,基于时间上的语义相关性,首先抽取数据中隐含的话题和命名实体集合;在此基础上构建层次语义图模型,简化数据的内在语义关系,同时为可视化搜索提供必要的索引结构;用户浏览数据时,分裂环形图表示数据的多重语义特征,系统提供多种交互方式方便用户探索更多信息.案例分析结果表明,相对于连线和气泡图特征模式,分裂环形图更加明显,方便用户寻找关注的消息;用户调查结果反映出该方法较传统的搜索方式更容易找到想要的结果.

关键词：搜索系统社交媒体数据层次语义图多重语义特征

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Loop型半静态细分方法

计算机辅助设计与图形学学报 2006年第7期18卷 929-935页

作者：赵向军张宏鑫鲍虎军浙江大学CAD&CG国家重点实验室

在拓展四次三方向Box-样条曲面离散定义的基础上,导出了半静态Loop细分方法,并构造了该细分方法的二邻域细分矩阵.通过对细分矩阵特征值的理论分析,证明了文中方法的细分极限曲面收敛且切平面连续.半静态Loop细分方法的细分矩阵随细分... 详细信息

在拓展四次三方向Box-样条曲面离散定义的基础上,导出了半静态Loop细分方法,并构造了该细分方法的二邻域细分矩阵.通过对细分矩阵特征值的理论分析,证明了文中方法的细分极限曲面收敛且切平面连续.半静态Loop细分方法的细分矩阵随细分次数规则变化,与传统Loop细分方法相比,该方法具有更大的灵活性和更丰富的造型表现能力.

关键词：曲面造型细分曲面 Loop细分半静态细分

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采用正向光线跟踪的照相机成像实时模拟

计算机辅助设计与图形学学报 2005年第7期17卷 1427-1433页

作者：吴向阳鲍虎军陈为彭群生浙江大学CAD&CG国家重点实验室

模拟了理想透镜模型和真实透镜模型的成像过程,采用从场景到底片的正向光线跟踪,计算底片所接收的光照度,真实地模拟底片的曝光过程·在改变透镜参数时,利用光线连贯性加快了绘制速度,这对于真实透镜模拟效果尤为明显·文中以两个几何... 详细信息

模拟了理想透镜模型和真实透镜模型的成像过程,采用从场景到底片的正向光线跟踪,计算底片所接收的光照度,真实地模拟底片的曝光过程·在改变透镜参数时,利用光线连贯性加快了绘制速度,这对于真实透镜模拟效果尤为明显·文中以两个几何场景和一幅景深很大的深度图像的摄像效果模拟为例,展示了不同参数下不同的景深和聚焦效果·

关键词：摄像机模型针孔模型深度图像景深光照度