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CASS绘图方法比较研究

科技资讯 2024年第11期 24-26页

作者：陆世安刘光富贵州省地质矿产勘查开发局一〇五地质大队

CASS软件具有强大的测绘、制图、绘图、地籍权属调查等功能，成果能与多种软件兼容。在工程行业，尤其是测图行业已得到广泛应用，CAD软件在地形图测绘中具有更高的效率和准确性，在实际工作中根据具体情况选择合适的绘图方法，以提高... 详细信息

CASS软件具有强大的测绘、制图、绘图、地籍权属调查等功能，成果能与多种软件兼容。在工程行业，尤其是测图行业已得到广泛应用，CAD软件在地形图测绘中具有更高的效率和准确性，在实际工作中根据具体情况选择合适的绘图方法，以提高工作效率和质量。通过对CASS绘图方法的比较研究，如对内业CASS成图的草图法和编码法进行比较，选择最优的方法达到更好地为国民经济建设服务的目的。

关键词：数字化测图 CASS成图编码引导草图编码

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草图引导的选择循环推理式人脸图像修复网络

图学学报 2023年第1期44卷 67-76页

作者：邵英杰尹辉谢颖黄华北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 北京交通大学交通数据分析与挖掘北京市重点实验室北京100044

图像修复在修复老照片、消除人脸马赛克等应用中起到关键作用。针对现有深度学习人脸图像修复方法因受干扰信息影响,存在编解码器修复效果欠佳,修复结果因概率多样性出现偏离用户预期等问题。提出了一种草图引导的选择循环推理式人脸图... 详细信息

图像修复在修复老照片、消除人脸马赛克等应用中起到关键作用。针对现有深度学习人脸图像修复方法因受干扰信息影响,存在编解码器修复效果欠佳,修复结果因概率多样性出现偏离用户预期等问题。提出了一种草图引导的选择循环推理式人脸图像修复网络,通过设计一种选择循环推理策略,在循环网络中引入选择机制降低干扰信息对编解码的推理影响,并在编码器和解码器之间的跳跃连接中加入基于草图的结构信息修正模块,从而限制修复结果相对于用户期望的结构偏离。在CelebA-HQ数据集上的实验结果表明,该方法在评价指标和引导生成用户期望内容方面均优于其他经典网络。在人工手绘草图上的实验结果表明,可以通过简单的手绘方式生成用户指定的内容,具有一定的实际应用意义。

关键词：人脸图像修复深度学习草图循环推理

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从“草图”到“草图”:音乐创作与表演

音乐艺术（上海音乐学院学报） 2023年第3期 114-125页

作者：约翰·林克颜梦娇(译) 英国剑桥大学音乐系剑桥CB39DP 圣约翰学院英国谢菲尔德大学上海音乐学院上海200031

以乐谱捕捉音乐思想具有暂时性与片面性,表演者在声音和时间中“激活”音乐符号,是无止境的修正过程。草图研究在挖掘创作思维、理解作曲家在声音与时间上的音乐理念具有重要意义,也对音乐表演产生直接影响。肖邦钢琴音乐中的“假设性... 详细信息

以乐谱捕捉音乐思想具有暂时性与片面性,表演者在声音和时间中“激活”音乐符号,是无止境的修正过程。草图研究在挖掘创作思维、理解作曲家在声音与时间上的音乐理念具有重要意义,也对音乐表演产生直接影响。肖邦钢琴音乐中的“假设性”风格特性并不具有绝对的稳定性。探究汇集不同草图的集注乐谱与手稿,可为音乐表演中以最佳方式表达音乐作品的历史感和风格感提供帮助。

关键词：草图乐谱创作思维表演肖邦

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基于自监督和知识蒸馏的跨模态草图检索

基于自监督和知识蒸馏的跨模态草图检索

作者：陈志祥南京邮电大学

学位级别：硕士

近年来,基于草图的三维检索(Sketch-Based 3D Shape Retrieval,SB3DR)在计算机视觉领域受到了广泛关注。由于草图和三维模型之间存在较大的模态差异,因此该任务十分具有挑战性。现有的大多数方法都是通过有监督学习方法提取公共特征来... 详细信息

近年来,基于草图的三维检索(Sketch-Based 3D Shape Retrieval,SB3DR)在计算机视觉领域受到了广泛关注。由于草图和三维模型之间存在较大的模态差异,因此该任务十分具有挑战性。现有的大多数方法都是通过有监督学习方法提取公共特征来解决这一问题。然而,这些方法依赖于良好的训练数据标注质量,在实际应用场景中进行标注的代价十分昂贵,且未针对长尾数据进行优化。为了解决这个问题,论文主要进行了以下三方面的工作:第一,论文提出了一种基于自监督学习的三维草图检索方法(Self-Supervised Learning for Sketch-Based 3D Shape Retrieval,SSL)。在实例判别思想的启发下,SSL将三维模型的多个视图作为正例对,在一个只需要显式输入正例的对比自监督学习框架中建模多个视图之间的关系,以此来提取三维模型的特征。此外,SSL构建了一个增强的三元损失,以解决草图和三维模型之间的跨模态差异带来的问题。在基准数据集上的实验结果表明,论文的SSL方法可以与有监督方法在可比较的水平上实现最先进的性能。第二,论文提出了一种基于自监督长尾优化和跨模态蒸馏的三维草图检索方法(SketchBased 3D Shape Retrieval via Self-Supervised Long-Tail Optimization and Cross-Modal Distillation,SSLTKD)。针对长尾检索的性能瓶颈,论文提出了基于自监督长尾优化的三维特征提取方法,并构建了跨模态蒸馏架构来完成检索,将教师网络提取到的三维特征蒸馏到草图模态的学生网络中,以避免优质的先验知识在冗长的跨模态知识融合过程中丢失。通过实验证明,SSLTKD能够在长尾分布数据集上获得较大的性能提升,在平衡分布的数据集上能够超越目前最先进的方法。第三,论文将基于知识蒸馏和长尾自监督的检索方法集成到Web浏览器内,设计并实现了一个完整的基于草图的三维检索原型系统。该系统允许用户在前端通过自由绘制草图的方式在线检索三维模型,或选取数据集内的草图离线检索三维模型,并依据用户身份信息和检索数据进行记录。论文对该系统的设计理念、功能模块和架构设计进行了详细阐述,并通过丰富的样例测试验证了本系统功能的完整性以及性能的优越性。

关键词：跨模态检索草图三维模型自监督知识蒸馏

注意力增强的建筑物窗户交互式绘制草图精准识别与三维建模

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注意力增强的建筑物窗户交互式绘制草图精准识别与三维建模

作者：冯勃西南交通大学

学位级别：硕士

三维精细建筑物模型作为城市环境的骨架内容,是智慧城市建设、城市安全保障和VR/AR等智能应用的关键基础信息。而建筑物立面的窗户结构是建筑物的主要组成部件蕴含了丰富的建筑几何与语义信息。但已有的研究在对窗户进行三维建模时通常... 详细信息

三维精细建筑物模型作为城市环境的骨架内容,是智慧城市建设、城市安全保障和VR/AR等智能应用的关键基础信息。而建筑物立面的窗户结构是建筑物的主要组成部件蕴含了丰富的建筑几何与语义信息。但已有的研究在对窗户进行三维建模时通常将窗户结构进行简化,重建的窗户模型往往只有边界轮廓信息,缺少对窗户精细几何结构的恢复和描述。本文提出了一种基于交互式绘制草图的建筑物立面窗户模型的重建方法,可快速精准的重建高精度的三维窗户模型。现有的以CityGML为代表的建筑物和立面重建方法对窗户仅采用平面结构表达,没有对窗框、窗台等结构进行语义定义和划分,重建的窗户模型缺少类型和精细结构信息。为了更好的定义和表达典型窗户结构,本文研究并实现了基于语法参数的窗户模型生成方法。对风格结构多样化的窗户类型进行归纳划分,总结了不同类型窗户的生成和建模流程,并基于通用标记语言Xml设计实现了窗户的生成语法,同时定义了多种参数用于描述表达窗户的精细几何结构。参数化建模需要用户手动编辑语法参数,易用性差,而草图勾绘可通过直观、简单的交互,基于草图影像识别三维模型类型与参数,可靠的恢复规则对象类型与几何结构,适宜窗户精细三维重建。本文研究并提出使用手绘草图作为输入,通过识别预先定义好的语法参数代替用户编辑的流程,由系统自动化的输出建模所需的语法类型和参数值并生成最终的三维模型。为了从草图中识别目标对应的窗户类型并估计建模时参数值的大小,本文研究并提出了两种类型的卷积神经网络模型。分类网络基于Res Net框架设计实现,对输入草图进行分类并输出草图对应语法的概率大小。参数估计网络在设计时引入了注意力机制,聚焦窗户的结构差异,在Res Net框架的基础上融合了同时包括通道注意力和空间注意力的卷积注意力模块,以提高参数估计的精度。在训练两类网络模型时,实现了一种基于笔触渲染的非真实感草图影像的自动化模拟生成方法,代替人工勾绘生成大量的草图数据对模型进行训练。实验结果验证了本文方法的有效性和可行性,在对建筑物立面窗户模型进行重建时,本文方法仅需简单勾绘草图即可快速重建高精度的窗户模型,建模效率高于Sketchup等建模软件,只需要几秒钟就可以绘制草图生成模型。对两类网络的性能进行评估,分类网络对草图识别的top3精度可以达到99%,引入了注意力机制的参数估计网络也在准确性上优于当前的主流网络。即使绘制的草图和目标有所差距,但任可以正确识别输出模型,系统具有良好的鲁棒性。

关键词：窗户建模草图参数化模型卷积神经网络注意力机制

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基于草图的跨域三维模型检索

基于草图的跨域三维模型检索

作者：高征哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

以草图为输入的三维模型检索便于用户表达搜索需求,已成为一个研究热点。利用草图检索三维模型已经在图形学、图像检索和计算机视觉等领域得到了广泛的关注。草图相较于其它用于检索的手段有着巨大优势,如直观性,便利性等,但是它仍存在... 详细信息

以草图为输入的三维模型检索便于用户表达搜索需求,已成为一个研究热点。利用草图检索三维模型已经在图形学、图像检索和计算机视觉等领域得到了广泛的关注。草图相较于其它用于检索的手段有着巨大优势,如直观性,便利性等,但是它仍存在着一些缺点,如草图只是三维模型一个视点下的粗略描述,具有很高的抽象性和主观性。而且草图和三维模型为非同源数据,二者存在巨大的域间差异。这些导致了目前的草图检索准确率低。为解决这一问题,本文提出了一种基于草图的跨域三维模型检索方法,主要包括以下三个方面:1.提出了基于视点组的三维模型投影方法和基于Canny算子的多层次伪草图表示方法。该方法解决了草图视点与三维模型视点不同,草图与视图信息细节差别过大的问题,同时减小了三维模型与草图的域间差异,方便后面的检索。首先本文提出了一种基于视点组的三维模型投影方法,即能够根据草图选择视点组,从而得到与草图视点对应的视图,形成一对多的草图视图对。为了减小视图与草图包含信息量的差异,需要对视图进一步处理,将视图的表征信息与草图更为相像。通过利用Canny算子提取每个视图的伪草图,设定不同的阈值生成不同层次的伪草图。多层次伪草图都参与训练,不仅增加了数据量,而且进一步减小了域间差异性。实验表明,本文所提出的方法可以有效利用基于草图视点的三维模型视图,提升三维模型检索的准确率。2.提出了基于改进后的Sketch-A-Net的特征提取方法。解决了因为草图与伪草图本身信息量较少,普通的卷积神经网络很难提取到有效特征的问题。通过将Sketch-A-Net引入到本文任务中,并根据任务实际需要和实验效果进行改进和预训练。实验证明,预训练的改进Sketch-A-Net提取出的特征表达能力更强,提高了后续网络训练的收敛速度。3.提出了一种基于Triplet度量学习网络的样本选择方法。解决了跨域匹配准确率低,不同类别的检索准确率相差较大的问题。该方法是一种采样策略,包括平均随机选择法和平均筛选组合法。平均随机选择法以模型数量为基准保证视图数量一致,平均筛选组合法是不考虑模型数量,只考虑视图数量。两种方法目的都是为了实现训练数据均衡。最后在样本选择和特征提取之后,通过Triplet网络将特征嵌入到公共特征嵌入空间中。实验表明,本文所提出的方法有效减小了不同类别间检索准确率的差异,提高了平均检索准确率。综上所述,针对草图与三维模型跨域匹配和类别间数据不均衡所带来的检索准确率低的问题,上述内容给出了相应的解决方案。实验证明,本文方法有效减小了草图与三维模型的域间差异性,在提高平均准确率的基础上保证了数据均衡。

关键词：三维模型检索域间差异草图伪草图 Triplet网络

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基于空间注意力下边缘图融合的草图图像检索

计算机辅助设计与图形学学报 2021年第6期33卷 847-854页

作者：郭元晨蔡韵张松海清华大学计算机科学与技术系北京100084

基于草图的图像检索任务根据用户提供的手绘草图,从图像数据库中检索得到与该草图对应的自然图像.与传统基于内容的图像检索不同,草图和自然图像间存在明显的域差异,这使得二者的特征难以直接进行比较.针对自然图像边缘图和草图的相似性... 详细信息

基于草图的图像检索任务根据用户提供的手绘草图,从图像数据库中检索得到与该草图对应的自然图像.与传统基于内容的图像检索不同,草图和自然图像间存在明显的域差异,这使得二者的特征难以直接进行比较.针对自然图像边缘图和草图的相似性,提出了空间注意力下的边缘图融合模型,将自然图像和对应的边缘图分别编码到各自的特征空间,再通过空间注意力掩膜进行加权融合,进而用于草图图像检索.所提模型可以更有效地编码物体边缘轮廓的特征,分别在Sketchy和Flickr15K数据集的草图图像检索任务上取得了比前人方法更高的Recall@1和MeanAP指标.

关键词：深度学习图像检索草图边缘图注意力

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基于草图的网格曲面变形算法

计算机集成制造系统 2010年第6期16卷 1168-1174页

作者：陈保宇李际军浙江大学计算机学院浙江杭州310027

为了对网格模型进行控制,提出了一种基于草图线和轮廓线的网格曲面变形技术。首先,通过提取模型的侧影轮廓线或在曲面上绘制初始草图线生成变形区域的初始控制线;然后,对原草图线临近区域进行微分特性的操作,或者绘制一条新的草图线以... 详细信息

为了对网格模型进行控制,提出了一种基于草图线和轮廓线的网格曲面变形技术。首先,通过提取模型的侧影轮廓线或在曲面上绘制初始草图线生成变形区域的初始控制线;然后,对原草图线临近区域进行微分特性的操作,或者绘制一条新的草图线以映射初始控制线;最终利用改进的离散拉普拉斯算子建立线性方程组并采用最小二乘法求解,实现变形。这一变形技术较为直观,方便用户对变形效果的控制,在自主开发的软件平台上进行了测试,验证了其效果和工程可行性。

关键词：草图轮廓线拉普拉斯算子网格曲面变形最小二乘法

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基于手势和草图的概念设计协同交互的研究

计算机研究与发展 2005年第5期42卷 856-861页

作者：马翠霞王宏安戴国忠陈由迪中国科学院软件研究所北京100080

基于手势和草图的交互模式提供了一种自然和谐的方式来支持概念设计协同操作,促进协同工作系统的发展与应用.基于以用户为中心的设计,比较了不同方式的概念设计过程,提出了基于手势和草图的协同设计方法,进一步讨论了以草图为设计过程... 详细信息

基于手势和草图的交互模式提供了一种自然和谐的方式来支持概念设计协同操作,促进协同工作系统的发展与应用.基于以用户为中心的设计,比较了不同方式的概念设计过程,提出了基于手势和草图的协同设计方法,进一步讨论了以草图为设计过程中的信息载体,分析了草图信息模型;基于手势操作,提出了协同上下文感知的概念和协同设计上下文描述模型;最后分析并给出面向同步编辑的草图交互设计和双向约束求解方法.所提出的协同设计方法自然简便,提高了设计效率,改善了人机交互方式.

关键词：概念设计手势草图协同上下文感知同步编辑