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在线多笔画重复绘制草图的判定与聚类

计算机辅助设计与图形学学报 2015年第10期27卷 1980-1987页

作者：王淑侠王守霞王关峰康文科西北工业大学机电学院西安710072 西北工业大学航海学院西安710072

多笔画重复绘制是设计师传递设计意图的常用方式,为在手绘图识别系统中支持多笔画重复绘制,提出一种将在线多笔画重复绘制草图解释为二维线图的判定与聚类算法.首先通过笔画逼近折线段的折点序列,构造一个带圆弧过渡的等距边线围成的多... 详细信息

多笔画重复绘制是设计师传递设计意图的常用方式,为在手绘图识别系统中支持多笔画重复绘制,提出一种将在线多笔画重复绘制草图解释为二维线图的判定与聚类算法.首先通过笔画逼近折线段的折点序列,构造一个带圆弧过渡的等距边线围成的多边形区域作为笔画容差带;然后利用2条笔画之中最小包络矩形面积较小的笔画的采样点落入另一条笔画的容差带的个数,进行多笔画重复绘制的快速判定;最后提出将草图分成若干个子草图的聚类算法,根据子草图中笔画的单笔画识别结果将子草图分为同类型子草图和混合类型子草图,并给出相应的子草图拟合方法.通过自主开发的FSR_DJ原型系统对文中算法加以验证的结果表明,该算法能有效地解决多笔画重复绘制草图的识别问题,为后期手绘图的识别研究奠定了基础.

关键词：在线草图多笔画重复绘制多笔画聚类曲线拟合二维线图

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田野考古坑状遗迹绘图原理及操作

华夏考古 2022年第5期 116-121,128页

作者：秦让平陈小春安徽省文物考古研究所安徽合肥市230001

“坑状遗迹”包括所有遗迹中具有“地面以下”性质的部分,绘图时要根据其结构特征注意选择、合理运用“平剖面图”或“平剖视图”。不同画法中“封口线”具有不同的涵义,不同的表现需求也决定着这条线的有无。坑状遗迹形制不同、坑壁倾... 详细信息

“坑状遗迹”包括所有遗迹中具有“地面以下”性质的部分,绘图时要根据其结构特征注意选择、合理运用“平剖面图”或“平剖视图”。不同画法中“封口线”具有不同的涵义,不同的表现需求也决定着这条线的有无。坑状遗迹形制不同、坑壁倾斜方向不同,发生打破关系时,依其打破程度不同,至少存在十多种具体情形,需要仔细分辨。考古绘图不仅是记录手段,也是研究的过程,其标准应当更加清晰和规范。

关键词：考古绘图坑状遗迹二维线图常见问题

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基于不含隐线的单幅线图的三维重建

基于不含隐线的单幅线图的三维重建

作者：王绚太原理工大学

学位级别：硕士

人类视觉系统可以毫不费力的将简单的二维线图解释成三维立体，无论三维立体所隐藏部分的信息是否在二维线图中表达出来。要想从线图中认识真实的物体，就要从二维线图中获得三维空间信息，重建出三维立体。将三维物体在投影面上进行投... 详细信息

人类视觉系统可以毫不费力的将简单的二维线图解释成三维立体，无论三维立体所隐藏部分的信息是否在二维线图中表达出来。要想从线图中认识真实的物体，就要从二维线图中获得三维空间信息，重建出三维立体。将三维物体在投影面上进行投影是将高维信息转化为低维信息的过程，而且这个过程已经有了较为成熟的理论和方法。现如今，随着计算机技术的不断发展，人们致力于让计算机模仿人类给出二维信息去求解三维信息的这种能力，输入二维线图并由计算机自动重建出三维立体，成了现代计算机图形学领域最热门的研究方向之一。在计算机图形学中，进行三维重建的主要方法之一是先从图形中抽取线图，再根据线图来解释所要构造的三维物体的信息。虽然线图只是由平面上的线段组成的，但却表达了三维物体上的许多重要信息，可见线图对于三维重建的重要性。我们一般规定对三维物体进行投影时，可见的线段用实线表示，不可见的线段用虚线表示，但往往所给出的线图中不可见的部分并未表示，这加大了三维物体重建的难度。线图标记法是一种解释三维景物行之有效的辅助方法，更好的分析了现有线图中点、线、面之间的相互关系。三维重建在20世纪80年代初成为了计算机图形学领域最热门的研究方向之一，研究人员从多个方面，多种方法对其进行研究，有了突破性的进展：欧式几何意义下的三维重建、空间点的重建、空间直线的重建、空间二次曲线重建等。三维重建就是一个恢复顶点坐标值的过程，简单的讲，就是将二维线画图中各个顶点缺失的深度坐标值补充完整。本文是对仅有可见点和边的二维线图进行三维重建，以往人们进行重建的线图都是三维物体完整的线图，但如果给出的线图中物体隐藏的部分并没有表达出来，那么这一部分所呈现的物体将有无穷多种可能，使得重建难以实现。本文提出一种新方法来推断隐藏部分的结构，使之尽可能符合人类的视觉系统，然后再将完整的二维线图进行基于点的三维重建。本论文的研究工作主要分为三个方面：（1）推断出不含隐藏顶点和边的二维线图中隐藏的顶点和边，完善二维线图;（2）基于分割-合并的方法将完善后的二维线图进行优化，使之符合人类视觉系统;（3）将优化后的二维线图进行基于点的三维重建。

关键词：二维线图三维重建分割-合并回路搜索面识别

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平面立体线图三维反求的研究

平面立体线图三维反求的研究

作者：张雷太原理工大学

学位级别：硕士

基于正轴测投影图反求的研究是以正轴测投影线图为研究对象,利用计算机软件解释线图,提取线图中的数据信息,根据公式计算从而反求出原来线图中投影所丢失的隐藏数据信息,也就知道了三维实体的隐藏结构,进而做出物体的三维实体模型。人... 详细信息

基于正轴测投影图反求的研究是以正轴测投影线图为研究对象,利用计算机软件解释线图,提取线图中的数据信息,根据公式计算从而反求出原来线图中投影所丢失的隐藏数据信息,也就知道了三维实体的隐藏结构,进而做出物体的三维实体模型。人类处于三维空间中看到的触摸到的都是无隐藏的三维实体,在大脑中存储的信息也同样是立体图形,进行的是三维思考,所以二维线图的三维反求重构就是让人与计算机能够更自由、无误差的交流物体形状结构。反求工程(Reverse Engineering, RE)是伴随着数据测量技术的进步以及计算机技术的发展和成熟而迅速发展起来的一门新兴技术和学科,在线图不完整或者没有设计图样也没有CAD模型的情况下,以现有信息为基础,利用各种数字化技术、CAD二次开发技术重新构造,形成实体模型的过程。人类视觉系统可以轻松的识别一个三维物体的二维线图,甚至是当这个二维线图没有画出隐藏线时也是如此。许多三维重构方法提出要效仿人类的这种本领,但是隐藏线没有画出时这些方法便不能恢复对应的三维物体。本文提出了一种从自然线图中重构三维物体的方法,包括物体背面的形状。首先,为推断物体的不可见的边界和顶点的拓扑结构,需要发展一套理论约束条件和运算法则,以便提出一种基于物体平面性和对称性的重构方法。通过图和公式的形式来介绍线图三维反求的理论依据,主要包括轴间角与视线方向角间的关系、各视线的方向角与各轴向的变形系数和投影方向角等;其次主要对三维物体本身以及相应的拓扑结构做了假设(以便最终恢复的三维实体与感知一致),并给出了线图隐形结构的推理约束,在前面工作的基础上,对线图的隐藏结果进行恢复。把线图的隐藏结构恢复后也就是变为完整线图后,接着就构建线图的三维结构,提出了三维反求的基本算法。论文方法是使用一种以最优化为基础的方法来处理三维重构问题,通过合理假设建立一个目标函数,然后分析与恢复投影线图的隐藏结构,这种优化方式极大地减小了反求研究中出现的误差。论文最后举出了三维反求的应用实例,经过对比分析得出可靠地结论,反求出了三维实体模型。

关键词：三维重构反求工程拓扑结构二维线图实体模型

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基于三维点坐标的内表面的识别算法

基于三维点坐标的内表面的识别算法

作者：王朝太原理工大学

学位级别：硕士

最近几年，伴随着计算机科学技术的迅速崛起和飞速发展，针对图形重构和表面识别技术也在计算机视觉研究领域得到了普遍的重视。许多研究领域都有其重要的应用。为了方便计算机识别物体的投影线图，人们开始对线图的图形原理进行研究。... 详细信息

最近几年，伴随着计算机科学技术的迅速崛起和飞速发展，针对图形重构和表面识别技术也在计算机视觉研究领域得到了普遍的重视。许多研究领域都有其重要的应用。为了方便计算机识别物体的投影线图，人们开始对线图的图形原理进行研究。主要的研究方向包括：人们提取投影线图的坐标信息;利用计算机软件来识别这些信息;从这些信息中重构出人们想要得到的形状;最终研究者借助特定的算法来获取精确而稳定的三维结构。人类感知外部世界的物体大都是借助于物体的外部轮廓来实现的，例如通过识别物体的边、面、体等具体信息来辨别物体。在此基础上，为了方便识别人眼无法识别的结构，计算机视觉的发展弥补了人眼的局限，也因此三维重构日益受到人们的重视。三维重构就是针对三维物体建立满足计算机表示和处理的数学理论与模型,在借助计算机的条件下对其进行数据处理，同时分析其运算规律,也是在计算机中建立起来并且能够表达客观世界的虚拟现实的核心技术。在计算机图形学领域，三维重构是十分重要的研究内容。近几年来，由于科研工作者的不懈努力，三维重构技术飞速发展。诚然在一些基础科学领域三维重构取得了不小的成就，但是随着研究的深入，课题难度的加大，三维重构的研究也逐渐放缓。由于计算机技术的迅猛发展以及图形和数学理论的不断完善，科研工作者有必要在三维重构领域进行深入的研究和探索。本文所研究的内容是在三维重构的基础上如何对简单复合体实现内表面识别。文章中识别简单复合体的内表面是通过物体的三维点坐标信息。这也是计算机图形学领域中最新的研究课题。本文给出了一种新的识别算法即通过对二维线图点坐标的研究，首先对二维线图进行三维重构，然后通过三维点坐标根据给定的算法实现内表面的识别。整个运算过程包括:①获取三维物体全部特征点的三维点坐标;②根据已知的三维点坐标来计算每个平面的平面方程;③计算复合体所有的相交线并且排除不在平面内的交线;④寻找所有在平面范围内的相交线，并且根据得到的交线求出内表面。本课题主要研究的是复合体内表面的识别，它的意义在于能够借助计算机来更为精确地识别所求的内表面,从而辅助研究人员能够更加准确地理解物体,为深入研究计算机图形学提供必要的理论支持。

关键词：二维线图三维重构内表面点坐标