虚拟现实与增强现实智能建模技术

目录“新一代人工智能理论、技术及应用丛书”序前言第1章虚拟现实与增强现实介绍11.1虚拟现实和增强现实简介11.1.1虚拟现实21.1.2增强现实21.1.3混合现实31.2虚拟现实和增强现实的发展历史41.3虚拟现实和增强现实的发展趋势61.4虚拟现实和增强现实的应用领域71.4.1游戏领域71.4.2教育领域81.4.3交通领域81.4.4工业领域91.5虚拟现实和虚拟现实建模91.6本章小结10参考文献10第2章基于单张图片的广义柱形物体BLCS结构的创建112.1轮廓提取112.1.1前背景分割112.1.2多轮廓的提取和分离122.2轮廓对称轴提取和拟合132.2.1对称轴提取的方法132.2.2多项式曲线拟合162.3BLCS结构模型172.4创建BLCS结构192.4.1基结构的创建192.4.2边结构的创建222.4.3帽结构的创建232.4.4点对的创建242.4.5层结构的创建262.5本章小结27参考文献28第3章基于单张图片的广义柱形物体三维建模技术研究293.1曲线变形293.2相邻层间的建模技术313.2.1相邻层313.2.2相邻层间建模323.3模型贴图处理353.3.1图像处理353.3.2纹理图案合成363.4多格式模型文件的输出373.5本章小结37参考文献38第4章基于单张图片的广义柱形物体三维建模技术的应用394.1应用介绍394.2实验环境404.3应用场景404.3.1产品快速设计和展示404.3.2数字文物和3D打印414.3.3增强现实和虚拟现实应用424.4实验结果434.5本章小结44参考文献44第5章基于单幅图像的室内场景三维重建455.1研究内容简介455.2相关工作465.2.1室内内容分析465.2.2支撑关系推理475.2.3单视场景建模475.3概览485.4非关系语义分析495.4.1二维布局估计495.4.2场景分割495.4.3模型检索505.5关系推理505.6全局场景优化525.6.1场景初始化525.6.2内容精炼555.7实验和分析575.7.1性能分析585.7.2定性评价585.7.3定量评价595.7.4讨论625.8本章小结63参考文献63第6章基于稀疏柔性传感器的三维人体体形重建656.1研究背景与动机656.1.1带柔性传感器的智能服装656.1.2人体体形重建666.2方法概述676.2.1硬件开发686.2.2人体重建716.3结果分析746.3.1实现和性能746.3.2从传感器信号到长度的映射746.3.3用户实验1：定量和定性评估756.3.4用户实验2：多次穿脱一致性776.3.5用户实验3：长期可穿戴性786.3.6动态捕捉呼吸806.3.7生产成本806.3.8局限性816.4本章小结81参考文献82第7章基于*刚性方法的动态网格的中轴网格提取方法847.1引言847.2算法流程857.3计算参考帧中轴867.4中轴体积图元与曲面点的对应性计算887.5基于*刚性方法的中轴网格变形927.6结果与分析997.6.1结果与比较997.6.2算法局限1087.7本章小结109参考文献109第8章基于卷积神经网络的稀疏点云的中轴球预测1118.1引言1118.2点云中轴球预测的卷积神经网络结构1128.3损失函数的定义1138.4预测球优化1138.4.1球边界策略1148.4.2法向优化策略1148.5准备数据集1158.6预测结果与分析1178.6.1在测试集的结果1178.6.2在噪声点云中的结果1188.7本章小结122参考文献123第9章稀疏点云的中轴网格构建方法与应用1249.1引言1249.2构建中轴网格连接性1249.2.1初始连接性的构建1259.2.2边剔除的规则1259.3实验结果与对比1269.4稀疏点云中轴在形状分类中的应用1349.5本章小结137参考文献137第10章刚体仿真中基于中轴变换的连续碰撞检测13910.1引言13910.2中轴网格表示14110.3基于中轴网格的连续碰撞检测14210.3.1连续碰撞检测14210.3.2中轴图元对的基元测试14310.3.3首次碰撞时间14410.3.4迭代终止条件14610.3.5碰撞响应14710.4实验结果14710.4.1连续碰撞检测的准确性14910.4.2与层次包围结构对比15110.4.3与凸包对比15210.4.4不同质量的中轴变换对比15210.5本章小结154参考文献154第11章中轴驱动的皮肤变形方法研究15611.1隐式曲面概述15611.1.1隐式曲面的定义15611.1.2与显式曲面的区别15711.1.3支撑半径15711.1.4组合算子15811.2方法总览15911.2.1隐式皮肤变形方法15911.2.2计算流程15911.2.3技术贡献16011.3中轴网格的隐式曲面16111.3.1距离场定义16111.3.2全局隐式曲面构建16511.3.3参数坐标16611.4中轴网格的“*刚性”变形16711.5模型网格变形16911.5.1等势面投射16911.5.2切向松弛17011.5.3全局体积保存17111.6实验结果17211.6.1实现环境17211.6.2全局体积保存实验17211.6.3特征保存实验17311.6.4弯曲和扭曲实验17311.6.5其他变形结果展示17411.7本章小结176参考文献176第12章中轴驱动的弹性体变形方法研究17812.1基于中轴的三维模型弹性模拟框架概述17812.1.1相关工作介绍17812.1.2框架的设计原理和目标17912.1.3技术贡献18112.2基于中轴网格的模型简化18212.2.1仿射控制点18212.2.2非线性控制点18212.2.3控制点的放置18312.2.4子空间的映射变换18412.3半简化的投影动态法18512.3.1投影动态法概述18512.3.2全简化和半简化的分析和比较18712.3.3全局计算的简化18912.4中轴球半径的调整与更新18912.4.1中轴球半径的调整18912.4.2基于位移的半径更新策略19012.4.3基于变形的半径更新策略19212.5实验结果19412.5.1与全简化的投影动态法比较实验19412.5.2与子结构变形方法比较实验19612.5.3不同弹性材料模拟实验19612.5.4压缩变形实验19712.6本章小结198参考文献198第13章中轴驱动的碰撞检测方法研究20013.1基于中轴网格的高层碰撞剔除20013.1.1中轴锥之间的相交测试20013.1.2相交*深点计算20213.1.3不同类型体积图元间的碰撞剔除20413.1.4空间点到体积图元的*近球20513.1.5实现细节20513.2低层碰撞检测与响应20613.2.1潜在碰撞三角形对列表生成20613.2.2碰撞响应20613.3实验结果20713.3.1与层次包围盒方法比较实验20813.3.2不同分辨率的中轴网格比较实验21013.3.3其他高分辨率模型的碰撞变形实验21113.4本章小结213参考文献213