虚拟现实技术论文解读
虚拟现实毕业论文

虚拟现实毕业论文虚拟现实是一种通过计算机技术模拟现实场景的技术,是近年来发展迅速的一种新兴技术,在各个领域都有广泛的应用。
本文主要探讨虚拟现实技术的发展现状及其在教育、医疗、游戏等领域的应用情况,以及未来发展的方向。
一、虚拟现实技术的发展现状虚拟现实技术的起源可以追溯到20世纪60年代初期,随着计算机技术的不断提高和硬件设备的不断进步,虚拟现实技术迅速发展。
目前,虚拟现实技术的核心技术主要包括三个方面:虚拟环境建模、虚拟现实系统软件和人机交互技术。
虚拟环境建模是指将真实世界中的环境信息通过计算机技术进行虚拟化,充分利用计算机图形学、计算机模拟和计算机辅助设计等技术手段,完成对虚拟环境的建模。
虚拟现实系统软件是指对虚拟环境进行管理、控制和操作的软件系统。
人机交互技术是指通过计算机技术实现用户和虚拟环境之间的互动,其中包括手势识别、头部跟踪、语音识别等多种技术手段。
二、虚拟现实技术在教育方面的应用虚拟现实技术在教育领域的应用越来越广泛,通过虚拟现实技术可以创建出逼真的虚拟场景,让学生感受到真实场景下的学习体验。
例如,虚拟现实技术可以用来建立虚拟实验室,让学生在安全的环境下完成实验操作,从而提高实验操作的效率和安全性;虚拟现实技术也可以用来创造逼真的情境教学场景,提高学生的interest in learning, 从而提高学习成绩。
同时,虚拟现实技术还可以提供多维度的信息,让学生在学习过程中更好地理解知识内容,提高学习的效果。
三、虚拟现实技术在医疗方面的应用虚拟现实技术在医疗领域的应用也越来越广泛,例如可用于医学训练、手术模拟、疾病诊断等方面。
在医学训练方面,虚拟现实技术可以创建出逼真的虚拟病例,让学生通过虚拟操作进行学习和训练,从而提高其医学技能。
在手术模拟方面,虚拟现实技术可以通过模拟真实手术过程,让医生在熟悉手术操作前进行手术模拟,从而减少不必要的风险。
在疾病诊断方面,虚拟现实技术可以建立虚拟人体,让医生通过虚拟操作进行疾病诊断,从而提高疾病诊断的准确性。
vr技术浅析论文2000字范文(2)

vr技术浅析论文2000字范文(2)vr技术2000字论文篇二【摘要】VR技术是现今计算机技术领域中一项包含多种学科的一门综合科学技术,该技术已经被应用在现实中许多的领域中。
【关键词】VR技术;虚拟现实技术1.虚拟现实技术的概念VR技术就是虚拟现实技术,它是一种能够让现实中的人在计算机所创造的虚拟信息世界中体验与现实世界同样的事和物。
它所具有多感知性、沉浸性、交互性和构想性的基本特征。
这种虚拟技术集合了计算机图形图像技术、现实仿真技术、多媒体技术等等的多种科学技术。
它能够模拟出人的视觉,听觉,触觉等的感官功能。
使人在计算机所创造的虚拟世界中通过语言、动作等等的方式进行实时交流,可以说这种技术的发展前景是非常的广阔的。
2.虚拟现实技术的特征介绍①多感知性的特征,是指视、力、触、运动、味、嗅等感知系统,从人类理想的虚拟现实技术的发展来说,是希望能够给完全的模拟出现实中所有的感知,但因目前的技术掌握和传感技术的限制,仅仅只能模拟出以上视、力、触、运动、味、嗅等感知系统的。
②沉浸性又称浸没感或临场感,存在感等,具体是指人以第一人称存在在虚拟世界中的真实体验。
当然,以目前技术还没有达到最理想的程度。
③交互性就是指人在虚拟世界中,能够像在现实当中一样,可以通过对一些物体的抓取、使用等动作,感觉到所触碰的物体的重量,形状,色泽等一些人与物体之间的互动信息。
④构想性,即在虚拟的世界里面,将所想的物件所做的事情在虚拟世界呈现出来,这样做能达到什么样的效果,那样做又能达到什么样的效果,甚至还可以把在现实世界不可能存在的事和物都可以在虚拟世界中构想出来。
3. VR技术的应用范围VR技术由诞生到现今已经历了几个年代,其应用范围也越来越广,如医学方面,可以提供给医生进行模拟手术,这样大大提供了现实中手术的成功几率,还有军事,科技,商业,建筑,娱乐,生活等等。
4. VR技术中涉及的相关技术①立体视觉现实技术:人通过视觉所获取到的信息是人本身所有感觉中最多的一种感官,所以虚拟现实技术中立体显示技术占有不可或缺的重要地位。
毕业论文:浅谈虚拟现实技术

论文虚拟现实技术浅谈虚拟现实技术摘要虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是近年来新兴的借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。
概括介绍了虚拟现实技术的概念、特征及应用领域,涉及的关键技术,最新研究进展,应用与前景展望。
关键词虚拟现实技术,研究现状,相关应用,信息安全一.虚拟现实的概念、特征及应用领域虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界,是一个看似真实的模拟环境,通过多种传感设备,用户可根据自身的感觉,使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作,参与其中的事件,同时提供视、听、触等直观而自然的实时感知,并使参与者“沉浸”于模拟环境中。
虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。
虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。
模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。
感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。
除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。
自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官。
传感设备是指三维交互设备。
常用的有立体头盔、数据于套、三维鼠标、数据衣等穿戴于用户身上的装置和设置于现实环境中的传感装置,如摄像机、地板压力传感器等。
(虚拟现实技术穿戴的装备)GrigoreBurdea和Philippe Coiffet在著作“Virtual Reality Technology”一书中指出,虚拟现实具有三个最突出的特征,即人们称道的“3I”特性:交互性(interactivity) 、沉浸感(Illusion of Immersion) 和构想性(imagination)。
优秀毕业论文-虚拟现实技术专业(网站建设)

优秀毕业论文-虚拟现实技术专业(网站建设)引言本文就虚拟现实技术在网站建设方面的应用进行研究和探讨。
首先介绍虚拟现实技术的概念和发展现状,然后分析其在网站建设中的优势和挑战。
接着,提出了一些创新的方法和策略,以帮助网站设计师充分利用虚拟现实技术提升用户体验。
最后,总结了本研究的主要发现和对未来发展的展望。
虚拟现实技术概述虚拟现实技术是一种模拟和模仿真实环境的计算机生成技术。
通过专门的设备和软件,用户可以感受到身临其境的体验,与虚拟环境进行互动。
虚拟现实技术在游戏、教育、医疗等领域有着广泛的应用。
虚拟现实技术在网站建设中的优势1. 提供沉浸式体验:虚拟现实技术可以将用户带入一个身临其境的虚拟环境,增强用户的参与感和体验感。
2. 创造交互新方式:通过虚拟现实技术,用户可以与网站进行更直接、更身临其境的互动,提高用户的参与度和留存率。
3. 展示产品和服务:利用虚拟现实技术,网站可以更直观地展示产品和服务,提高用户对产品的理解和购买的价值感。
虚拟现实技术在网站建设中的挑战1. 设备和技术要求:虚拟现实技术对设备和技术的要求较高,用户需要具备相应的设备和软件才能体验虚拟现实效果。
2. 内容创作和管理:虚拟现实技术需要更多精细、高质量的内容创作和管理,对网站建设者提出更高的要求。
3. 用户接受度:虚拟现实技术在网站建设中仍处于探索阶段,用户对于这种新技术的接受度和使用惯仍存在不确定性。
创新方法和策略1. 选择适合的虚拟现实技术:根据网站的需求和目标用户群体,选择适合的虚拟现实技术,确保最佳的用户体验。
2. 优化页面加载速度:虚拟现实技术需要更大的数据处理和传输,优化网站的加载速度可以提高用户体验。
3. 融合虚拟与现实:将虚拟现实技术与现实环境相结合,创造出更加真实和有趣的用户体验。
结论和展望虚拟现实技术在网站建设中具有巨大的潜力和前景。
随着技术的进一步发展和用户对虚拟现实技术的接受度的提高,虚拟现实技术将为网站建设带来更多创新和可能性。
虚拟现实技术的论文(精选6篇)

虚拟现实技术的论文虚拟现实技术的论文(精选6篇)虚拟现实技术,又称灵境技术,是90年代为科学界和工程界所关注的技术。
下面时刻小编给大家搜集的关于虚拟现实技术的科技论文,希望大家喜欢!虚拟现实技术的论文篇1摘要:虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,可借助传感头盔、数据手套等专业设备,让用户进入虚拟空间,实时感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而通过视觉、触觉和听觉等获得身临其境的真实感受。
虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是一门富有挑战性的交叉技术。
关键词:虚拟现实技术虚拟环境计算机发展新型计算机计算机技术的不断发展与应用方面的不断提高使得虚拟现实技术也相应同步地快速发展。
尤其是计算机的发展将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化,量子、光子、分子和纳米计算机将具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力,使计算机进入人工智能时代。
这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命,更加带动虚拟现实技术的快速发展,对人类社会的发展产生深远的影响。
1、虚拟现实技术概述虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。
该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。
虚拟现实技术的发展与应用离不开计算机技术的发展,两者是相辅相成的关系,如果要正确认识和剖析并把握虚拟现实技术的应用与发展,就必须深入研究计算机技术的变化与发展趋势,这样才能有利于我们未来更好的掌握与应用虚拟现实技术。
2、计算机技术在虚拟现实技术的应用自从1944年世界上第一台电子计算机诞生以来,计算机技术迅猛发展,传统计算机的性能受到挑战,开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口,新型计算机的研发应运而生,计算机技术的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。
虚拟现实毕业论文

虚拟现实毕业论文虚拟现实毕业论文随着科技的不断进步,虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术逐渐走入人们的视野。
作为一种全新的交互方式,虚拟现实已经在娱乐、教育、医疗等领域展现出了巨大的潜力。
本文将探讨虚拟现实技术的发展历程、应用领域以及未来的发展方向。
一、虚拟现实技术的发展历程虚拟现实技术的发展可以追溯到20世纪60年代,当时美国空军开始研究飞行模拟器,以提高飞行员的训练效果。
随后,虚拟现实技术逐渐应用于军事、航天等领域,并在20世纪90年代初期进入了商业化阶段。
然而,由于硬件设备的限制以及技术的不成熟,虚拟现实技术并未在当时取得太大的突破。
直到近年来,随着计算机性能的提升、传感器技术的进步以及虚拟现实设备的普及,虚拟现实技术才得以快速发展。
如今,人们可以通过佩戴头戴式显示器、手柄等设备,进入一个虚拟的三维环境中,与其中的物体进行互动,获得身临其境的体验。
二、虚拟现实技术的应用领域1. 娱乐领域虚拟现实技术在娱乐领域的应用最为广泛。
游戏开发商利用虚拟现实技术,创造了更加逼真的游戏体验。
玩家可以通过佩戴虚拟现实设备,沉浸在游戏的虚拟世界中,与游戏角色进行互动。
此外,虚拟现实技术还被应用于电影、音乐会等娱乐活动,为观众带来了全新的观影体验。
2. 教育领域虚拟现实技术在教育领域的应用也日益增多。
通过虚拟现实技术,学生可以身临其境地参观历史遗迹、探索宇宙、进行科学实验等。
这种亲身经历的教学方式,能够激发学生的学习兴趣,提高他们的学习效果。
同时,虚拟现实技术还可以为医学院校提供模拟手术训练等实践机会,帮助医学生提升技能。
3. 医疗领域虚拟现实技术在医疗领域的应用也非常广泛。
医生可以利用虚拟现实技术进行手术模拟,提前了解手术过程中可能出现的问题,从而减少手术风险。
此外,虚拟现实技术还可以用于疼痛管理、康复训练等方面,为患者提供更好的治疗体验。
三、虚拟现实技术的未来发展方向虚拟现实技术的发展前景非常广阔。
虚拟现实技术毕业论文范文

虚拟现实技术毕业论文范文引言虚拟现实技术近年来取得了长足的发展,在各个领域都展现出了巨大的潜力。
本文旨在探讨虚拟现实技术的发展现状、应用领域以及未来的发展方向。
虚拟现实技术的发展现状虚拟现实技术的发展可追溯到几十年前,但近年来得到了迅速的发展。
随着计算机图形学和计算机硬件的进步,虚拟现实技术的表现形式越来越逼真,用户体验也越来越好。
目前,市面上出现了许多虚拟现实设备,例如头戴式显示器和手柄控制器,使用户可以身临其境地体验虚拟现实环境。
虚拟现实技术的应用领域虚拟现实技术在各个领域都有广泛的应用。
在娱乐领域,虚拟现实游戏已经成为一种受欢迎的游戏形式。
用户可以通过虚拟现实设备进入游戏世界,并与游戏中的角色进行互动。
此外,虚拟现实技术还被应用于教育、医疗、建筑等领域。
在教育方面,虚拟现实技术可以为学生提供更生动、真实的研究体验。
在医疗方面,虚拟现实技术可以用于手术模拟以及康复治疗。
在建筑方面,虚拟现实技术可以让建筑师和客户更好地预览、体验建筑设计。
虚拟现实技术的未来发展方向虚拟现实技术的发展前景非常广阔。
随着技术的不断进步,虚拟现实设备将更加轻便、便捷,用户体验将更加真实。
未来,虚拟现实技术有望在更多领域得到应用,如旅游、交通、娱乐等。
同时,虚拟现实技术还可以和其他技术相结合,例如人工智能、物联网等,产生更加强大的应用。
虚拟现实技术的发展还面临一些挑战,例如成本、普及率以及用户隐私等问题,但相信随着时间的推移,这些问题将逐渐解决。
结论虚拟现实技术作为一种新兴的技术,具有广阔的应用前景和发展空间。
它已经在多个领域得到应用,并且未来还将有更多的应用场景。
随着技术的发展,虚拟现实设备将越来越先进,用户体验将越来越真实。
我们期待着虚拟现实技术为我们带来更多惊喜和产业发展。
虚拟现实技术在毕业论文中的研究与应用探索

虚拟现实技术在毕业论文中的研究与应用探索虚拟现实(Virtual Reality, VR)技术是一种通过计算机生成的三维环境模拟,使用户能够沉浸到其中并与虚拟环境进行交互的技术。
随着科技的发展,虚拟现实技术在各个领域展现出巨大的潜力,并逐渐应用于毕业论文的研究中。
本文将探讨虚拟现实技术在毕业论文中的研究与应用。
一、虚拟现实技术在毕业论文实验设计中的应用1.1 虚拟实验环境的构建在传统的毕业论文实验设计中,往往需要建立实际的实验设备和环境。
然而,这些设备和环境的搭建费用昂贵,实施困难。
借助虚拟现实技术,可以通过计算机生成虚拟实验环境,有效降低实验成本。
学生可以在虚拟环境中进行实验操作、观察实验效果,并获得与实际操作相似的体验。
1.2 数据分析与可视化毕业论文研究往往需要大量数据的收集和分析。
虚拟现实技术可以提供强大的数据可视化功能,使用户能够更直观地理解数据之间的关系。
在毕业论文中,研究者可以利用虚拟现实技术对数据进行可视化展示,通过观察和交互来深入分析数据,提供更准确的研究结论。
二、虚拟现实技术在毕业论文领域研究中的应用案例2.1 教育领域的研究虚拟现实技术在教育领域的应用已经取得了一定的成果。
在毕业论文的研究中,研究者可以利用虚拟现实技术模拟真实学习场景,提供更丰富的学习资源和互动体验。
通过虚拟现实技术,学生可以身临其境地参与到学习中,提高学习效果,同时也为毕业论文的研究提供了新颖的研究角度。
2.2 健康领域的研究虚拟现实技术在健康领域的应用也越来越受到关注。
在进行与健康相关的毕业论文研究时,研究者可以利用虚拟现实技术进行康复训练、心理治疗等方面的研究。
虚拟现实技术可以提供身体和心理上的模拟体验,使得研究者能够更精确地观察和记录个体的反应,为毕业论文的实证研究提供更有说服力的证据。
三、虚拟现实技术在毕业论文中的未来发展方向随着虚拟现实技术的不断进步和应用的广泛普及,虚拟现实技术在毕业论文研究中的应用也将不断发展。
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突出几何特征在局部匹配和相似性测定中的应用研究RAN GAL and DANIEL COHEN-OR特拉维夫大学这篇文章介绍了一个关于用三角网格模型表示的表面的局部匹配方法,我们的方法针对的是那些数字上和拓扑上不一致,但是大致相同的表面区域。
我们介绍新的局部表面描述可以有效地表示表面的局部区域的几何形状,描述方法被独立地定义为基本三角,并且形成一个兼容的允许表面通过不同三角匹配的表示。
为了应对大网格的局部匹配的结合复杂度,我们介绍关于突出几何特征的概念并且提出一个方法去构建他们。
一个突出几何特征是不平滑局部形状的复合高级特征。
我们展示了一些相关的突出几何特征能够很好地描述了表面给各种各样的相似性应用。
匹配突出几何特征是基于建立旋转不变量特征的索引并且一个通过几何哈希散列加速的投票系统。
我们用一些应用来证明我们方法的有效率性,如同计算自相似性,校准,子部分的相似性。
分类和主题描述:I.3.5[计算机图形]:计算几何和对象建模通用术语:算法附加关键词和短语:部分匹配,形状检索,突出特点,相似性,几何变换1引言在诸多需要用到大量几何应用的领域中,比如计算机视觉、机器人科学、分子生物学等,匹配是一项基础性的工作。
近来,由于3D建模技术广阔的应用前景,关于3D图形检索技术的研究已经愈演愈烈。
现在,研究方向主要集中在全局匹配上,即在所有的模型间计算并测定相似性。
局部匹配是一项匹配整体的一个元件或一定范围的工作。
被匹配的部分没有预定义,因此可以是任何一个更大形状的一部分,匹配的方向和规模都没有限制。
为了测量相似性,局部匹配需要提前搜索并预定义匹配元件,因此在操作中比整体匹配更困难。
在这篇文章中,我们将主要关注以三角网络法为代表的表面局部匹配技术。
一般来说,定义一个关于人对于相似性觉知的测量标准还是很困难的。
即使有现成的相似度测量方法,在众多具有不同表象的形状里匹配到目标也是一件有挑战的事情。
更何况在通往使局部匹配具备足够可操作性的道路上有很多巨大的错综复杂的障碍要跨越。
例如,图1中的4朵荷花是佛像的一部分。
匹配这些佛像需要搜索超过1M个关于佛像的三角模型。
我们注意到这些莲花都是残缺不均匀的,而且处于不同的方位,它们的程度也是事先不知道的。
为了解决这个问题,我们通过图形的表面特征定义一个稀疏本地表面描述器群组.这些描述器代表了局部范围内的图形表面特征,这些本地的与潜在的三角测量模型独立定义,如此便建立了一个可通过潜在的不同的三角测量模型测量不同范围间相似性的兼容的表示。
由于描述器的数量明显比之前少很多,因而大大减少了表面特征表述的组合复杂性。
通过合理的设置描述器,能使这些描述器的描述能力十分的高效。
然而,为了高效的实现对面积大,复杂程度高的表面进行局部匹配,这些描述器的数量依然显得庞大因而我们定义突出的几何特征这个概念以用来建立高水平的复合描述器。
突出的几何特征简而言之就是突出特征,由一簇描述表面重要范围的描述器组成。
这些突出特征很好的定义了表面的典型特性,为图形的元件之间进行非整体的相似性测量打下了基础。
突出特征匹配能够适应很多棘手的应用,比如在简单的一个或几个表面找到相似的部分。
仍旧以荷花的图形为例,在图1中,四朵荷花通过自相似性匹配被找到,也就是重要元件和其他元件在相同表面进行匹配。
在本篇论文中,我们主要做如下研究:——局部匹配:通过三角网络法解决局部匹配的问题,这种方法扩展了3D模型整体匹配的结果。
——本地表面描述器:介绍一种新型的本地表面描述器,该描述器能够更有效的编码表面的模块儿。
它们与底层的三角独立,形成了一个稀疏兼容的允许不同表面匹配的表现。
——突出几何特征:我们介绍突出几何特征的概念并给出一种构建它们的方法。
突出几何特征是一种高度复合的特征,这些特征定义了本地局部图形。
我们把每个突出特征用若干转动和尺度不变的指数表征,以加快匹配和相似度测定。
——应用:介绍一些以局部匹配为主的几何应用。
在一些多变庞大且复杂的网络中论证我们的方法的高效性。
2背景图形相似和匹配的问题已经在很多领域被广泛研究,诸如计算机视觉,机器人科学,分子生物学等。
其中大部分都只是关注2D图形的匹配问题。
几何学的方法被引入以后,3D模型匹配似乎更简单,而且还没有类似光照和反射的外部阻塞和破坏效应。
在计算机图像领域,发展3D图形匹配主要是为了图形检索。
在网页搜索引擎技术的支撑下,基于几何属性而不是文本的3D模型图形匹配的新方法得到了快速发展。
然而有阻塞的局部匹配的方法虽然在2D图形匹配领域占据了至关重要的地位,但还没有在3D图形匹配领域得到足够的关注。
大部分技术都注重基于所有几何图形检索相似模型。
换句话说也就是相似性是基于3D模型整体的特性,比如相同的时间变量,傅里叶描述器,柱状图和图形分布情况,谐波为主表征。
这些方法都依赖于全局相似变换(旋转+均匀缩放)首次对准和标准化模型的能力,这种全局相似变换把模型标准化并在原始模型和标准化之后的模型之间建立对应关系。
这种全局对准的方法不能区分数据间的不同,很容易引起局部特征的没有对准。
因而是一种不合适的全局相似测量。
这启示了Kazhdan通过控制异向性的作用来抵消上述方法的未对准的影响。
这方面来讲,我们介绍的局部匹配技术可以用来对准两个几乎没有全局相似性的模型。
过局部匹配的方法,我们可以明确地匹配符合的突出特征,从局部匹配中建立全局对准.基于图形的方法依赖于3D 模型的拓扑结构是图形的一个重要的形态特征。
拓扑结构通常表示为有关系的数据结构,如图:基于图形的表示法促进了具有相似拓扑结构的元件间的局部匹配。
在Funckhouse中,作者为3D模型匹配提供了一种基于两个图形之间描述器群组的距离平方和的方案。
这种方法允许不同权重的局部使用原始的模型描述器群组,因而可使局部—整体的匹配方案成立。
这些方案都依赖于所有的模型按照使匹配局部在3D空间中相互更加靠近的方式排列的假设。
局部代替整体的匹配方式可以归类到基于ID转换的局部匹配。
一般的局部匹配都致力于在任何刚性运动转换下实现局部匹配,有时候甚至在大规模转换下也能有很好的效果。
同样也可以考虑一种更加广泛的转换方式比如仿射或透视等。
在这篇文章中我们发展了一种支持刚性转换和统一缩放的局部图形匹配方法,被称作相似变换。
我们的方法不在全局上对齐图形,从而否定了匹配的实现可能,例如把有一个巨大底座的雕像的手转换到没有底座的雕像的手。
局部匹配是从扫描仪中得到深度图像的3D实体识别和登记的基础性模块儿。
在这种应用场景中,检索依赖于视图和分辨率。
通常这些技术基于匹配局部描述器群组,比如旋转图形和图形背景。
不同于这些局部描述器群组,我们研究的表面描述器群组能很好的被构建,用来高效的尽可能大的表示网格区域,具有不受规模限制和适应性强的特点。
我们将在第9章节进一步阐述这些方法。
图像空间中的“有趣”点和突出特征的抽取已经得到广泛研究。
有趣表面特征或者叫突出特征的定义使我们工作的中心。
正如我们下面将要阐述的,我们对有趣部分的定义着重基于表面曲率。
Shum认识到了用表面曲率方法去匹配3D图形的重要性。
2 显著的几何特性人类感知以及识别和解释形状的能力是一个广泛研究的课题。
确实,它不只是一项任务,而是许多项(任务的集合):颜色、阴影、形状、运动、纹理和环境因素在过程中一般都将被用到,与文化背景和个人关联不大。
在计算机图形和建模中的核心问题就是理解“形状”的概念。
为了实现目标,我们使用Dryden和Mardia[1998]作的关于形状的正式定义:把位置、规模和旋转效应(欧几里得变换)从物体中滤出后,剩下的就是物体的全部几何信息。
有一个共识就是根据部分来代表整个形状可能有助于用人类的视角来认识过程[Hebb 1949]。
在二维空间,它可以用于处理闭塞问题,在三维空间,它可以用于处理非刚性体。
一个关键的问题是:哪些部分(需要处理)?在我们的研究中,我们定义,由通用计算规则的方式,一个物品的突出部分,即压缩了足够多特征的部分,将被用于第一级搜索中[Hoffman and Singh 1997]。
关于物体的“部分显著性”,我们目标是用一小部分特征来捕捉物体的形状。
其显著性,在某种程度上,是用有效性作为指标来决定。
我们的方法是建立在Hoffman和Singh[1997]提出的视觉部分显著性理论之上的。
根据他们的理论,一个部件的显著性是它尺寸的函数,相对于整个物体,与其突出的程度和边界的强度有关。
在这项工作中,我们的目标是开发能应用于网格的方法的定量定义。
重点就是对“边界强度”的计算。
我们的方法是使用曲率值的函数。
我们建议,一个物体的显著性部分取决于(至少)两个因素:它相对于整个物体的大小以及曲率变化和强度的数量。
在第五部分我们将描述确定显著性几何特征的计算方法。
3.概述给定一个三维表格,我们分析它的几何特性并确定用部分形状描述的网格稀疏表示。
然后我们从网格中提取有趣并显著的几何特征。
这些特征被索引并存储在可被有效地用于查询部分匹配模式的数据库。
匹配子部分需要转换成一个共同的坐标系。
一个很自然的实现方式是存储所有模型在由每个顶点以及其邻域确定的所有可能坐标系中。
然后,对于给定的查询,我们将测试由查询的顶点所确定的所有可能的方位和定标。
这种方法会导致测试中“组合爆炸”,这远远超出了我们的计算能力,尤其是(计算)那些含有上千个或更多顶点的模型。
为了克服这些组合障碍,我们提出了三种方法:——用一组形状的稀疏描述符表示给定的网孔。
每个描述符表示具有良好的二次拟合的局部区域。
——确定一小套显著性的几何特征并索引它们。
显著的特征表示一个给定的形状的令人关注的部分。
——预先计算几何哈希表,使得在旋转和缩放变换下能够快速地部分匹配。
在四至六节,我们提出以下的方法——分析模型的表面;——定义局部的形状描述符;——定义显著性特征并存储索引的矢量;——使用索引和集合散列法查询部分匹配的模型数据库。
然后在第七节我们将讨论我们方法的性能问题。
在第八节在我们展示了一些基于我们的部分匹配算法的应用程序和结果。
在第九节,我们将说明几何散列法和基于直方图方法之间的关系,然后在第十节我们得出结论,并讨论未来的工作。
在我们继续之前,我们参考图3,它充分说明了部分匹配的精髓之处。
该图显示了模型(a)和(b)三部分的匹配。
值得注意的是,这两个模型只有一小部分实际匹配。
这个例子强调了一个事实,即部分匹配多于给定模型的子部分的匹配,并且该匹配部分预先并不确定。
3.局部的表面描述符一个局部的表面描述符是一个点P,它在表面上或者是在P点附近的与其相关联的二次斑点的近似表面上。
关键点是,只要每个描述符有效地代表它周围的局部表面区域,那么一小部分的描述符就可以表示形状。
这种表示适用于几何形状。