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計算機圖形學基礎思考

2021-4-10 | 計算機

 

第3屆太平洋計算機圖形學學術會議(PaeifieGraphies’95)于8月21日至24日在韓國漢城召開。會議邀請了專家作講演,題目為①人體造型、動畫和控制,②計算機生成的世界,③基于物理的造型,④科學計算和多媒體工具。然后進行論文宣讀和特邀報告。

 

1三維復雜環境的實時動態顯示技術發展迅速

 

三維復雜環境的實時動態顯示是實現虛擬現實的基礎。近年來,由于虛擬現實技術的需要,推動了三維復雜環境實時動態顯示技術的迅速發展,美國、歐洲的許多圖形學工作者都在從事這一技術的研究。其中最有代表性的是美國加州大學伯克萊分校Sequin教授的研究組對該校計算機系新建大樓建筑物的內外部(超過200萬個多邊形)實現了實時漫游。采用的技術主要有:①分層建模技術。將三維環境中的物體用不同復雜程度的多個模型表示,根據實時動態顯示的要求,在不同情況下,選用不同復雜程度的模型。②選擇與觀察點無關的光照算法,將環境中若干關鍵點的光照強度計算作為預處理,在動態顯示之前完成,放在數據庫中,動態顯示時,只需進行消隱及插值運算,從而大大加快了運算速度。③將可見性關系(包括單元之間的可見性)也作為預處理在動態顯示之前算好,放在數據庫中,在動態顯示時,只需在較小的范圍內進行點對單元之間的可見性計算,從而提高了速度。這些技術對于我們目前的研究工作都有重要參考價值。

 

2人體動畫技術研究向多方面發展

 

目前,發達國家越來越多的圖形學工作者加入了人體動畫技術的研究行列。該研究不僅包括人體軀干的造型,而且包括四肢、頭部、皮膚、頭發等的造型;不僅是靜態的模型,而且模擬人的行走、抓取、舞蹈、上下汽車等各種動作以及肌肉的變形;不僅研究人體本身的動畫,還研究衣服、褲子、裙子等的模擬,人體的造型也由過去的純曲面造型發展為以球狀模型為基礎的曲面造型,真是豐富多彩。這些研究涉及到數學、物理學、力學知識,其目標是制造出完全是計算機生成的三維動畫。

 

3.曲線、曲面技術仍然是研究熱點

 

盡管曲線、曲面的表示、控制、求交、過渡等間題已經研究了20余年,會上仍有不少文章發表。其中引起與會者廣泛興趣的是加拿大多倫多大學TerzoPoulos教授發表的“D-NURBS”一文。從傳統的觀點來看,非均勻有理B樣條(NURBS)是一種單純的]L何表示,由于它既可以表示自由曲線,也可以表示二次曲線,因而得到了廣泛的應用。但是需要通過交互方式來調整其形狀,這是一件費時的工作。

 

“D一NURBS”是NURBS的擴展。它是一種基于物理的模型,將質量分布、內部變形能t、以及其他的物理t引入到NURBS的幾何表示中。因此,它的動態行為具有物理意義,既可以通過改變其控制點來交互地改變其形狀,也可以通過直接的施加外力,以及局部或整體的行狀約束來改變其形狀。這一技術可以廣泛應用于外形過渡、散亂點擬合和交互變形中而具有重要的理論意義和實用價值。

 

4甚于遠程網絡的圈象處理技術發展迅邀

 

隨著計算機網絡技術的發展,圖象的遠距離傳翰成為可能,國際上已經出現了荃于遠程網絡的醫學圖象系統.既可以在某一工作站上逐禎顯示CT掃描或MRI的圖象,也可以通過網絡將圖象傳送到遠距離的終端上,請有經驗的醫生進行會診。對方的診斷結果可以立即顯示在本地的終端上,實現計算機支持的協同工作(cSCW),并在二維圖象的基礎上實現三維重構,為治療和手術提供三維空間信息。這些對我們的研究工作有指導作用。

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