虛擬現實與增強現實智慧型建模技術

《虛擬現實與增強現實智慧型建模技術》是2024年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：虛擬現實與增強現實智慧型建模技術
• 出版時間：2024年5月1日
• 出版社：科學出版社
• ISBN：9787030782021

內容簡介

《虛擬現實與增強現實智慧型建模技術》是介紹虛擬現實和增強現實技術在智慧型建模領域套用的專業書籍。《虛擬現實與增強現實智慧型建模技術》共分為13章，對虛擬現實和增強現實從基礎概念到具體技術套用進行了全面介紹。其中包括基於單張圖片的三維建模技術、室內場景三維重建、三維人體重建、中軸格線提取方法、中軸球預測技術、中軸格線構建方法、基於中軸變換的連續碰撞檢測方法、中軸驅動的皮膚變形方法研究等內容。《虛擬現實與增強現實智慧型建模技術》通過具體的套用實例和場景，提供了模擬實操的方法、路徑及實驗參考結果。

圖書目錄

“新一代人工智慧理論、技術及套用叢書”序

前言

第1章虛擬現實與增強現實介紹1

1.1虛擬現實和增強現實簡介1

1.1.1虛擬現實2

1.1.2增強現實2

1.1.3混合現實3

1.2虛擬現實和增強現實的發展歷史4

1.3虛擬現實和增強現實的發展趨勢6

1.4虛擬現實和增強現實的套用領域7

1.4.1遊戲領域7

1.4.2教育領域8

1.4.3交通領域8

1.4.4工業領域9

1.5虛擬現實和虛擬現實建模9

1.6本章小結10

參考文獻10

第2章基於單張圖片的廣義柱形物體BLCS結構的創建11

2.1輪廓提取11

2.1.1前背景分割11

2.1.2多輪廓的提取和分離12

2.2輪廓對稱軸提取和擬合13

2.2.1對稱軸提取的方法13

2.2.2多項式*線擬合16

2.3BLCS結構模型17

2.4創建BLCS結構19

2.4.1基結構的創建19

2.4.2邊結構的創建22

2.4.3帽結構的創建23

2.4.4點對的創建24

2.4.5層結構的創建26

2.5本章小結27

參考文獻28

第3章基於單張圖片的廣義柱形物體三維建模技術研究29

3.1*線變形29

3.2相鄰層間的建模技術31

3.2.1相鄰層31

3.2.2相鄰層間建模32

3.3模型貼圖處理35

3.3.1圖像處理35

3.3.2紋理圖案合成36

3.4多格式模型檔案的輸出37

3.5本章小結37

參考文獻38

第4章基於單張圖片的廣義柱形物體三維建模技術的套用39

4.1套用介紹39

4.2實驗環境40

4.3套用場景40

4.3.1產品快速設計和展示40

4.3.2數字文物和3D列印41

4.3.3增強現實和虛擬現實套用42

4.4實驗結果43

4.5本章小結44

參考文獻44

第5章基於單幅圖像的室內場景三維重建45

5.1研究內容簡介45

5.2相關工作46

5.2.1室內內容分析46

5.2.2支撐關係推理47

5.2.3單視場景建模47

5.3概覽48

5.4非關係語義分析49

5.4.1二維布局估計49

5.4.2場景分割49

5.4.3模型檢索50

5.5關係推理50

5.6全局場景最佳化52

5.6.1場景初始化52

5.6.2內容精煉55

5.7實驗和分析57

5.7.1性能分析58

5.7.2定性評價58

5.7.3定量評價59

5.7.4討論62

5.8本章小結63

參考文獻63

第6章基於稀疏柔性感測器的三維人體體形重建65

6.1研究背景與動機65

6.1.1帶柔性感測器的智慧型服裝65

6.1.2人體體形重建66

6.2方法概述67

6.2.1硬體開發68

6.2.2人體重建71

6.3結果分析74

6.3.1實現和性能74

6.3.2從感測器信號到長度的映射74

6.3.3用戶實驗1：定量和定性評估75

6.3.4用戶實驗2：多次穿脫一致性77

6.3.5用戶實驗3：長期可穿戴性78

6.3.6動態捕捉呼吸80

6.3.7生產成本80

6.3.8局限性81

6.4本章小結81

參考文獻82

第7章基於*剛性方法的動態格線的中軸格線提取方法84

7.1引言84

7.2算法流程85

7.3計算參考幀中軸86

7.4中軸體積圖元與*麵點的對應性計算88

7.5基於*剛性方法的中軸格線變形92

7.6結果與分析99

7.6.1結果與比較99

7.6.2算法局限108

7.7本章小結109

參考文獻109

第8章基於卷積神經網路的稀疏點雲的中軸球預測111

8.1引言111

8.2點雲中軸球預測的卷積神經網路結構112

8.3損失函式的定義113

8.4預測球最佳化113

8.4.1球邊界策略114

8.4.2法向最佳化策略114

8.5準備數據集115

8.6預測結果與分析117

8.6.1在測試集的結果117

8.6.2在噪聲點雲中的結果118

8.7本章小結122

參考文獻123

第9章稀疏點雲的中軸格線構建方法與套用124

9.1引言124

9.2構建中軸格線連線性124

9.2.1初始連線性的構建125

9.2.2邊剔除的規則125

9.3實驗結果與對比126

9.4稀疏點雲中軸在形狀分類中的套用134

9.5本章小結137

參考文獻137

第10章剛體仿真中基於中軸變換的連續碰撞檢測139

10.1引言139

10.2中軸格線表示141

10.3基於中軸格線的連續碰撞檢測142

10.3.1連續碰撞檢測142

10.3.2中軸圖元對的基元測試143

10.3.3*次碰撞時間144

10.3.4疊代終止條件146

10.3.5碰撞回響147

10.4實驗結果147

10.4.1連續碰撞檢測的準確性149

10.4.2與層次包圍結構對比151

10.4.3與凸包對比152

10.4.4不同質量的中軸變換對比152

10.5本章小結154

參考文獻154

第11章中軸驅動的皮膚變形方法研究156

11.1隱式*面概述156

11.1.1隱式*面的定義156

11.1.2與顯式*面的區別157

11.1.3支撐半徑157

11.1.4組合運算元158

11.2方法總覽159

11.2.1隱式皮膚變形方法159

11.2.2計算流程159

11.2.3技術貢獻160

11.3中軸格線的隱式*面161

11.3.1距離場定義161

11.3.2全局隱式*面構建165

11.3.3參數坐標166

11.4中軸格線的“*剛性”變形167

11.5模型格線變形169

11.5.1等勢面投射169

11.5.2切向鬆弛170

11.5.3全局體積保存171

11.6實驗結果172

11.6.1實現環境172

11.6.2全局體積保存實驗172

11.6.3特徵保存實驗173

11.6.4彎*和扭*實驗173

11.6.5其他變形結果展示174

11.7本章小結176

參考文獻176

第12章中軸驅動的彈性體變形方法研究178

12.1基於中軸的三維模型彈性模擬框架概述178

12.1.1相關工作介紹178

12.1.2框架的設計原理和目標179

12.1.3技術貢獻181

12.2基於中軸格線的模型簡化182

12.2.1仿射控制點182

12.2.2非線性控制點182

12.2.3控制點的放置183

12.2.4子空間的映射變換184

12.3半簡化的投影動態法185

12.3.1投影動態法概述185

12.3.2全簡化和半簡化的分析和比較187

12.3.3全局計算的簡化189

12.4中軸球半徑的調整與更新189

12.4.1中軸球半徑的調整189

12.4.2基於位移的半徑更新策略190

12.4.3基於變形的半徑更新策略192

12.5實驗結果194

12.5.1與全簡化的投影動態法比較實驗194

12.5.2與子結構變形方法比較實驗196

12.5.3不同彈性材料模擬實驗196

12.5.4壓縮變形實驗197

12.6本章小結198

參考文獻198

第13章中軸驅動的碰撞檢測方法研究200

13.1基於中軸格線的高層碰撞剔除200

13.1.1中軸錐之間的相交測試200

13.1.2相交*深點計算202

13.1.3不同類型體積圖元間的碰撞剔除204

13.1.4空間點到體積圖元的*近球205

13.1.5實現細節205

13.2低層碰撞檢測與回響206

13.2.1潛在碰撞三角形對列表生成206

13.2.2碰撞回響206

13.3實驗結果207

13.3.1與層次包圍盒方法比較實驗208

13.3.2不同解析度的中軸格線比較實驗210

13.3.3其他高解析度模型的碰撞變形實驗211

13.4本章小結213

參考文獻213