《基於創造力支持的三維造型技術研究》是依託廈門大學，由林俊聰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於創造力支持的三維造型技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：林俊聰
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
傳統上，三維造型往往被認為是類似於工藝製作的過程，用戶在開始前就清楚他所要塑造的是什麼樣的物體。然而，三維造型也是一種開放式的藝術創作過程，在這過程中創作的方向和目標經常會發生不可預知的改變。如何在這種探索式的造型過程中提供創造力支持以幫助用戶更好的創作是近兩三年剛剛出現的一個研究課題。本項目圍繞設計創造力支持系統所需遵循的基本原則，力求構建一個較為完善的基於創造力支持的造型系統以有效的幫助用戶進行創造性的造型工作。首先，我們探討如何在組合式造型過程中結合用戶創作意圖提供更為合適的候選部件供用戶參考；其次，我們研究如何實現基於高層語義信息的三維格線版本控制,完整保留用戶不斷進行嘗試的非線性操作歷史並直觀、動態呈現，通過版本控制操作支持協同合作,從而幫助用戶取得創造性成果；最後，我們研究如何實現直觀、自然的互動方法，使系統既方便業餘愛好者上手，又支持藝術家自如的進行較為複雜的三維創作。
結題摘要
三維造型是圖形學領域的一個傳統問題，近年來的研究逐漸意識到三維造型也是一種開放式的藝術創作過程。如何在三維造型的藝術創作過程中對設計人員提供創造力支持以幫助他們創作出更高質量的三維模型則是學術界的一個熱點課題。本項目圍繞該課題從三個方面展開研究：(1) 結合用戶意圖的探索式造型；(2) 基於高層語義信息的三維格線版本控制；(3) 基於命令建議和多點觸屏的造型互動方式。 經過三年的研究，項目取得了一系列重要成果，有效的解決了該領域的一些難題，具體包括：(1) 提出一種用於創造性的三維怪物造型的生物文法，有效的解決了如何從給定的一個小規模的異構三維模型集（成員來自不同類別）進行演化得到一系列結構多樣的三維模型的問題；(2) 提出一種按需定製的基於手繪的探索式造型方法，通過一些精巧的結構設計（如超級面圖、隨機多層kNN圖等）以及漸進的處理策略實現了模型的快速檢索和分割，滿足系統的互動要求，解決了已有系統高度依賴於預分割預標記模型庫的問題，為用戶提供更大自由度的探索空間；(3) 提出了一種面向規整人造物體拼接的對齊接口，通過利用人造物體拼接時所廣泛遵循的鄰近、對稱、對齊、接觸、平衡等約束，計算當前拼接部件的最優拼接位置，有效的解決了基於Kinect等深度攝像頭的互動模式下存在的操作精度有限的問題;(4)提出一種基於調和1-形式的三維體參數方法，並將之用於三維模型內部結構的遷移以及體紋理映射； (5) 提出了一種計算機輔助的孔明燈製作方法，結合物理模擬，能夠將我們系統構造的模型製作成孔明燈、布絨玩具等各種衍生品。 本項目研究成果已發表SCI/EI論文14篇，取得授權發明專利1項，申請中發明專利1一項，獲批軟體著作權2項。本項目的相關技術既可用於各具體領域的三維角色創作，以最大限度地為創作人員提供創作支持，同時也可以用於快速的生成各具體領域所需的三維內容，最後還可作為一種角色創作等工作的創造力評價輔助工具。
