基于Unity3D的能源站交互展示技术研究 被引量：9

1

作者 何高奇 杨凯林 +3 位作者 金祎 陈琪 李海杰 潘志庚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2626-2631,共6页

本文以Unity3D为渲染引擎,构建一个基于Web的能源站交互展示系统,研究其中的交互、场景渲染和数据驱动的可视分析等关键技术。利用state模式,设计实现了五个视图层的低耦合交互虚拟展示逻辑框架。从事件响应机制和按需触发,实现了简洁... 本文以Unity3D为渲染引擎,构建一个基于Web的能源站交互展示系统,研究其中的交互、场景渲染和数据驱动的可视分析等关键技术。利用state模式,设计实现了五个视图层的低耦合交互虚拟展示逻辑框架。从事件响应机制和按需触发,实现了简洁友好的用户交互机制。利用Unity3D为渲染引擎,实现了能源站场景的高质量可视化,包括动态材质变化、水管流水动画、建模和烘培。利用json数据库中转实现夕产部数据访问功能,进而实现实时数据的动态图表展示。系统的应用实施表明上述虚拟交互设计极大地增强了场景真实感和用户体验性。 展开更多

关键词 虚拟现实 在线交互 数据可视化 UNITY3D 能源站展示

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具身交互与全身交互的比较 被引量：15

2

作者 姚争为 杨琦 +4 位作者 潘志庚 刘复昌 丁丹丹 袁庆曙 范然 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期2366-2376,共11页

具身交互和全身交互都把身体作为活动和认知的主体,近年来成为吸引着大量学者的交互方式,但少有将二者结合在一起的报道.文中首先有针对性地凝练现象学的代表性理论,明晰现象学与具身交互的关系,并对具身交互的本质特征——具身化的存... 具身交互和全身交互都把身体作为活动和认知的主体,近年来成为吸引着大量学者的交互方式,但少有将二者结合在一起的报道.文中首先有针对性地凝练现象学的代表性理论,明晰现象学与具身交互的关系,并对具身交互的本质特征——具身化的存在和存在模式进行解析,洞悉具身交互的内涵;然后利用近几年比较成功的一些交互案例重新解读具身交互设计原则,提高设计原则的可读性;再通过对全身交互发展历程的描述,明确了"整体"是全身交互的核心思想;最后着重比较二者所属的交互模式和处理内隐活动的能力,并从评价角度进行分析,找出二者的联系和差异.实现了对具身交互和全身交互比较全面而深入的讨论. 展开更多

关键词 具身交互 全身交互 现象学 交互模式 具身交互评价 全身交互评价

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水虚拟仿真技术研究进展 被引量：9

3

作者 方贵盛 潘志庚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1981-1989,共9页

在数字流域三维虚拟仿真模拟和水利工程科学计算可视化研究中,水体的真实感模拟是一个重要的研究内容。主要针对海浪、河流、喷泉、瀑布、洪水等在虚拟现实、数字流域、港口海岸工程建设、水自然现象与水景观模拟等领域应用广泛的水体... 在数字流域三维虚拟仿真模拟和水利工程科学计算可视化研究中,水体的真实感模拟是一个重要的研究内容。主要针对海浪、河流、喷泉、瀑布、洪水等在虚拟现实、数字流域、港口海岸工程建设、水自然现象与水景观模拟等领域应用广泛的水体的构建方法进行了总结概括,分析比较了每种水体仿真建模方法的工作原理、优缺点及其适用范围,并给出了其典型应用案例。重点阐述了现阶段广为流行的,能够逼真模拟水体形态的流体动力学方法。最后从实时性、真实感、交互性三个角度对未来一段时期内水体仿真建模技术的研究动向进行了预测与分析,目的在于为有志于从事水体虚拟仿真建模的研究人员提供一定的借鉴和参考作用。 展开更多

关键词 数字流域 水体建模 虚拟仿真 流体动力学 可视化

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支持自然交互的虚拟跑步机系统的设计和实现 被引量：6

4

作者 潘志庚 刘从晋 +1 位作者 葛莹莹 袁庆曙 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2753-2759,共7页

虚拟跑步机系统通过虚拟呈现户外运动场景,提高了跑步机的趣味性。如何在跑步过程中实现人机的自然、有效交互是系统设计中需要考虑的重要问题。基于Kinect体感设备,通过对手势交互区域的合理划分及分析,设计了一种手势交互协议,该协议... 虚拟跑步机系统通过虚拟呈现户外运动场景,提高了跑步机的趣味性。如何在跑步过程中实现人机的自然、有效交互是系统设计中需要考虑的重要问题。基于Kinect体感设备,通过对手势交互区域的合理划分及分析,设计了一种手势交互协议,该协议在不中断跑步过程的前提下,实现了跑步机系统的菜单交互、内容切换等交互功能。开发了一套虚拟跑步机系统,利用OSG三维图形库和Unity3D引擎搭建三维虚拟场景,并运用串口及Socket通信实现跑步机状态数据、虚拟人运动数据的实时传输,最终通过大屏幕或投影呈现虚拟运动场景。实验表明,本文设计的虚拟跑步机系统能有效提升跑步机系统的交互友好性、易用性与趣味性。 展开更多

关键词 跑步机 自然交互 KINECT OSG

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人体运动捕获数据压缩技术研究进展 被引量：3

5

作者 王鹏杰 潘志庚 李威 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期1037-1046,共10页

数据驱动的角色动画技术是计算机图形学研究的热点之一.该技术依赖于对庞大的人体运动捕获数据的重用.为了便于存储和网络传输数据,高效实时的人体运动捕获数据压缩方法是非常重要的.文中从消除时域冗余、空域冗余及片段域冗余等多个角... 数据驱动的角色动画技术是计算机图形学研究的热点之一.该技术依赖于对庞大的人体运动捕获数据的重用.为了便于存储和网络传输数据,高效实时的人体运动捕获数据压缩方法是非常重要的.文中从消除时域冗余、空域冗余及片段域冗余等多个角度对近年来的人体运动数据压缩方法进行介绍,总结归纳了人体运动捕获数据压缩流程,梳理出了人体运动数据压缩方法的分类原则,并以冗余类别为主线回顾与综述了人体运动压缩领域的最新研究成果.最后展望了该研究领域未来的发展趋势. 展开更多

关键词 角色动画 运动捕获数据 数据驱动动画 运动压缩

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基于无标记识别的增强现实方法研究 被引量：9

6

作者 李乾 高尚兵 +3 位作者 潘志庚 张正伟 方澄华 王圣全 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2608-2614,共7页

增强现实(Augment Reality,AR)作为一种将虚拟物体与现实场景相互叠加的技术,通过虚拟的信息去扩展实际场景的信息量。针对以往AR应用方法上的不足,提出了基于滤波处理优化的无标记识别AR应用实现方法。该算法利用滤波对图像进行预处理... 增强现实(Augment Reality,AR)作为一种将虚拟物体与现实场景相互叠加的技术,通过虚拟的信息去扩展实际场景的信息量。针对以往AR应用方法上的不足,提出了基于滤波处理优化的无标记识别AR应用实现方法。该算法利用滤波对图像进行预处理优化操作,解决了过去识别算法匹配效果不佳的问题;在二维图像中建立三维模型,并在二维平面上进行模型的渲染。实验结果表明,与以往的匹配算法相比,该方法识别效果提高了10%以上,在匹配效率上有着更明显的优势,而且也有更好的鲁棒性。 展开更多

关键词 增强现实 图像预处理 特征提取 目标匹配 三维构建

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自适应椭球包围盒改进织物碰撞检测方法 被引量：22

7

作者 唐勇 杨偲偲 +2 位作者 吕梦雅 张明敏 潘志庚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期1589-1596,共8页

为了快速处理织物与模型的碰撞以获得仿真结果,提出一种基于自适应椭球包围盒的碰撞检测方法.该方法以法向距离和径向距离的加权平均值作为表面误差,数值化表示椭球与模型之间的拟合度,将优化K均值聚类方法用于自适应划分模型生成一系... 为了快速处理织物与模型的碰撞以获得仿真结果,提出一种基于自适应椭球包围盒的碰撞检测方法.该方法以法向距离和径向距离的加权平均值作为表面误差,数值化表示椭球与模型之间的拟合度,将优化K均值聚类方法用于自适应划分模型生成一系列逼近模型的最小体积包围椭球;根据表面误差的大小对椭球分类处理,误差小的椭球直接取代模型区域与织物碰撞,将三角网格之间的碰撞问题转化为质点相对于椭球的穿透测试,误差大的椭球与织物的碰撞检测仅用于排除不可能发生碰撞的三角形,再继续进行三角形之间的精确碰撞检测.实验结果表明,文中方法能快速、自适应地划分任意模型生成高度拟合的椭球,可大幅度地减少碰撞检测计算量,在提高计算速度的同时保证了仿真的真实感. 展开更多

关键词 织物动画 碰撞检测 形状分割 椭球包围盒

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使用Kinect快速重建三维人体 被引量：37

8

作者 周瑾 潘建江 +2 位作者 童晶 刘利刚 潘志庚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期873-879,共7页

三维人体模型广泛应用在多媒体工业,如动漫产业、游戏创作、电影制作等.针对传统三维扫描仪价格昂贵、操作复杂等缺点,提出一种基于低廉的深度摄像机(如微软Kinect)重建三维人体模型.该方法使用迭代最近点查找确定输入点云与可变模型之... 三维人体模型广泛应用在多媒体工业,如动漫产业、游戏创作、电影制作等.针对传统三维扫描仪价格昂贵、操作复杂等缺点,提出一种基于低廉的深度摄像机(如微软Kinect)重建三维人体模型.该方法使用迭代最近点查找确定输入点云与可变模型之间的对应点对,将可变形人体模型拟合扫描点云数据,迭代生成高精度的三维人体模型.实验结果表明,文中方法能够使用Kinect深度摄像机快速重建出高精度的三维人体模型. 展开更多

关键词 三维人体模型 微软Kinect 迭代最近点

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低维人体运动数据驱动的角色动画生成方法综述 被引量：15

9

作者 潘志庚 吕培 +1 位作者 徐明亮 王鹏杰 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期1775-1785,共11页

人体运动的合成与控制是计算机图形学研究的热点之一,但由于人体的关节变量很多且人类对自身运动非常熟悉,使得这项研究变得极具挑战性.为了解决该领域存在的问题,很多研究者尝试通过对运动数据进行降维在低维空间中对人体运动进行合成... 人体运动的合成与控制是计算机图形学研究的热点之一,但由于人体的关节变量很多且人类对自身运动非常熟悉,使得这项研究变得极具挑战性.为了解决该领域存在的问题,很多研究者尝试通过对运动数据进行降维在低维空间中对人体运动进行合成,或是利用低维信号进行运动控制,均取得了很好的效果,当然也有各自的局限性.文中以运动数据的低维表达为主线,回顾和总结了人体动画领域一些最新的研究成果,并对基于低维数据的人体动画生成技术的发展趋势进行了展望. 展开更多

关键词 人体运动 降维 低维空间 运动合成 运动控制

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基于主题模型和统计机器翻译方法的中文格律诗自动生成 被引量：17

10

作者 蒋锐滢 崔磊 +2 位作者 何晶 周明 潘志庚 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期2426-2436,共11页

文中针对格律诗自动生成进行了研究.首先根据创作者提交的若干关键词,利用主题模型进行扩展得到更多的主题相关词,然后通过语言模型自动生成首句.在此基础上通过统计机器翻译的方法生成后续句.在生成过程中,利用主题模型进行诗词的意境... 文中针对格律诗自动生成进行了研究.首先根据创作者提交的若干关键词,利用主题模型进行扩展得到更多的主题相关词,然后通过语言模型自动生成首句.在此基础上通过统计机器翻译的方法生成后续句.在生成过程中,利用主题模型进行诗词的意境扩展,从而得到更加丰富的句子候选.该研究的主要特点和贡献是:首先提出以统计机器翻译为理论基础,将格律诗的上下句关系映射为统计翻译模型中源语言与目标语言的关系,设计了融入诗词领域知识的统计机器翻译模型.其次主题模型用来在生成过程中进行词汇集扩展,从而加强了诗词的主题及意境.另外文中还论述了基于BLEU的诗句生成的自动评测方法,并配合所设计的人工评价标准,形成了比较完备的诗词评价体系.实验结果证实了该方法的有效性. 展开更多

关键词 律诗生成 主题模型 统计机器翻译 自动评测

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基于Kinect的实时稳定的三维多手指跟踪算法 被引量：12

11

作者 晏浩 张明敏 +1 位作者 童晶 潘志庚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期1801-1809,共9页

针对现有手指跟踪算法的不足,利用微软Kinect设备提出一种实时鲁棒的三维多手指跟踪算法.首先利用深度图分割出一个粗糙的手区域,对该区域应用基于像素分类的指尖检测算法得到二维指尖点的位置;然后在深度图上对二维指尖位置周围的点进... 针对现有手指跟踪算法的不足,利用微软Kinect设备提出一种实时鲁棒的三维多手指跟踪算法.首先利用深度图分割出一个粗糙的手区域,对该区域应用基于像素分类的指尖检测算法得到二维指尖点的位置;然后在深度图上对二维指尖位置周围的点进行采样,将均值作为指尖点的Z坐标,再利用卡尔曼滤波器以及帧之间的连续性对指尖点的三维位置进行跟踪.依据Kinect数据特点提出的二维指尖检测算法和利用帧之间连续性的卡尔曼滤波器是文中算法的关键.实验结果证明,该算法能够实时、稳定地进行三维多手指跟踪. 展开更多

关键词 多手指跟踪 3D人机交互 KINECT

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人物替换模式的虚拟试衣 被引量：8

12

作者 李俊 张明敏 潘志庚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期1694-1700,共7页

为了使用户看到自身穿着模特衣服时的图像效果,提出一种基于模特和用户照片的虚拟试衣方法,其中包括肤色替换、头部替换和体形调节3个步骤.首先构造一个模特肤色和用户肤色之间的映射关系,实现肤色替换;然后以主动形状模型法检测出人脸... 为了使用户看到自身穿着模特衣服时的图像效果,提出一种基于模特和用户照片的虚拟试衣方法,其中包括肤色替换、头部替换和体形调节3个步骤.首先构造一个模特肤色和用户肤色之间的映射关系,实现肤色替换;然后以主动形状模型法检测出人脸的粗略边界,并采用基于图像灰度梯度的动态规划来获取更精细的人脸边界,再通过训练出来的发色统计模型,以像素扩散的方式获取头发区域,从而提取完整头部;最后基于Kinect获得的模特姿势将3D人体模型上的特征环投影到模特照片上形成体形控制点,通过这些控制点调整照片中的模特体形,使之与用户一致.大量实验结果证明,该方法是可行的. 展开更多

关键词 色彩替换 图像分割 图像变形

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二维流场可视化方法对比分析及综述 被引量：12

13

作者 王盛波 潘志庚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1875-1881,1888,共8页

流场可视化是科学可视化一个非常热门的子领域,而对于二维流场可视化的研究是扩展到三维或者更高维流场的基础。根据不同作者对二维流体场可视化的不同分类结果,通过整合的方式归纳出直接法、纹理法、线形法、特征法四大类,在查阅近期... 流场可视化是科学可视化一个非常热门的子领域,而对于二维流场可视化的研究是扩展到三维或者更高维流场的基础。根据不同作者对二维流体场可视化的不同分类结果,通过整合的方式归纳出直接法、纹理法、线形法、特征法四大类,在查阅近期文献的基础上,加入基于信息论的二维流场可视化新类型,并详细介绍了各个方法的进展情况以及尚存在的困难问题,对各类可视化方法的具体应用也做了介绍,从而形成二维流场可视化方法的综述。在此基础上,介绍几种典型的算法并将他们进行对比分析,并以图表的形式将结果进行说明。 展开更多

关键词 二维流场 信息论 可视化 对比分析

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基于互信息和图像融合的二维流场可视化 被引量：4

14

作者 沈伟华 王盛波 潘志庚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1796-1800,共5页

对基于信息论的流场可视化方法进行概述,在比较分析了几种经典的二维流场可视化技术之后,运用信息论中互信息的概念以及图像融合的技术,对已有的经典二维流场可视化技术进行处理,得到一种新的二维流场可视化技术,并得到不错的可视化结果。

关键词 互信息 图像融合 二维流场 可视化

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移动平台上个性化对联辅助生成 被引量：2

15

作者 沈伟华 张世程 +1 位作者 王顺婷 潘志庚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1476-1480,共5页

楹联文化是中国传统文化的结晶,也是中国语言的瑰宝。鉴于移动智能终端用户群体的广泛性,为了继承和发扬中国传统文化,以Android和i OS操作系统为平台,基于对嵌名对联生成算法的研究,将楹联文化和现代科技进行有机的结合,使得用户可以... 楹联文化是中国传统文化的结晶,也是中国语言的瑰宝。鉴于移动智能终端用户群体的广泛性,为了继承和发扬中国传统文化,以Android和i OS操作系统为平台,基于对嵌名对联生成算法的研究,将楹联文化和现代科技进行有机的结合,使得用户可以通过移动平台方便快捷地获取属于自己的个性化对联。论文简要概述了对联创作软件的设计理念、软件架构、设计流程,详细讨论了在移动平台上的实现技术和方法等,并对系统的结果进行了展示。 展开更多

关键词 楹联文化 嵌名对联 个性化对联 移动平台

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情绪和动机驱动的虚拟人自适应感知模型

16

作者 潘巧明 胡伟俭 +4 位作者 李庆华 沈洋 谢海明 刘箴 潘志庚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期1786-1794,共9页

通过引入注意力机制,以愉悦度、激活度、优势度(PAD维度)观测模型为理论基础,以OCC(Ortony-CloreColins)情绪模型为情绪选择范围,提出一种适用于3D动漫游戏的虚拟角色多通道自适应感知模型.该模型侧重于研究情绪状态对虚拟角色动态感知... 通过引入注意力机制,以愉悦度、激活度、优势度(PAD维度)观测模型为理论基础,以OCC(Ortony-CloreColins)情绪模型为情绪选择范围,提出一种适用于3D动漫游戏的虚拟角色多通道自适应感知模型.该模型侧重于研究情绪状态对虚拟角色动态感知和动机的影响,考虑生理状况(体力)对感知的影响,通过行动、评估、行动周期模型驱动虚拟人的感知和动机,并以有限状态机实现虚拟人在不同需求下的情绪转换.最后设计并实现了一个基于本模型的虚拟人寻找目标物的原型系统.实验结果表明,文中模型能在较大程度上保持游戏的高可信性、趣味性和沉浸感. 展开更多

关键词 动漫游戏 感知模型 虚拟人情绪 愉悦度、激活度、优势度 动机驱动

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移动增强现实可视化综述 被引量：36

17

作者 高翔 安辉 +1 位作者 陈为 潘志庚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期1-8,共8页

增强现实在过去几年中得到了长足的发展,尤其是移动智能设备的普及使其有了重大的突破.增强现实作为一种新的人机交互技术,可以更直观地展示现实场景中的物理对象和数据信息,越来越多的研究者开始探索如何将数据可视化与增强现实结合.... 增强现实在过去几年中得到了长足的发展,尤其是移动智能设备的普及使其有了重大的突破.增强现实作为一种新的人机交互技术,可以更直观地展示现实场景中的物理对象和数据信息,越来越多的研究者开始探索如何将数据可视化与增强现实结合.文中将系统地介绍移动增强现实技术的发展现状和目前增强现实在数据可视化中应用所取得的成果.通过分析不同案例来讨论增强现实在数据可视化中应用的可行性;最后,总结了目前数据可视化和增强现实结合所面临的挑战以及未来的研究方向和机遇. 展开更多

关键词 增强现实 可视化 移动 人机交互

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基于体感的在线互动教育游戏设计与实现 被引量：8

18

作者 班蕊 丁丹丹 +1 位作者 张明敏 沈华清 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2890-2897,共8页

在教育游戏应用方面,体感游戏具有体验优、多感官、以学生为中心的优势,因而在教育领域中得到了比较广泛的应用。但目前常用的体感游戏设备如Kinect都基于PC端,不支持网页浏览模式,且开发周期长无法及时满足教学需求,因而导致基于体感... 在教育游戏应用方面,体感游戏具有体验优、多感官、以学生为中心的优势,因而在教育领域中得到了比较广泛的应用。但目前常用的体感游戏设备如Kinect都基于PC端,不支持网页浏览模式,且开发周期长无法及时满足教学需求,因而导致基于体感的教育游戏发展速度缓慢,发展不均衡。针对传统体感技术无法在网页浏览体验的问题,提出了结合Websocket通讯机制以及Kinect识别模式的解决方案。在游戏设计过程中,为促进教育性与游戏性的深度融合,进一步探讨了基于体感的在线互动教育游戏设计方法,最后展示了应用案例。 展开更多

关键词 体感交互 教育游戏 在线游戏学习

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三维可视化的膝关节间隙求解 被引量：3

19

作者 姜兆娜 林泽斌 +4 位作者 杨文珍 王鑫洪 楼肃亮 刘莉 潘志庚 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2017年第2期214-219,共6页

膝关节间隙作为评价膝关节炎等疾病的主要指标,其距离的准确测量,为病灶的诊断和治疗提供重要依据。利用精确的膝关节三维骨骼模型,通过数值化求解和三维可视化技术,计算出股骨和胫骨的关节界面间隙,在三维空间中呈现出完整的膝关节间隙... 膝关节间隙作为评价膝关节炎等疾病的主要指标,其距离的准确测量,为病灶的诊断和治疗提供重要依据。利用精确的膝关节三维骨骼模型,通过数值化求解和三维可视化技术,计算出股骨和胫骨的关节界面间隙,在三维空间中呈现出完整的膝关节间隙,自动地测量和显示任意一层的关节界面间隙,直观且形象地表征出膝关节间隙,为膝关节炎等相关疾病的诊断和治疗提供新方法。 展开更多

关键词 膝关节 三维可视化 关节间隙

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一种新的路面裂缝自动检测算法 被引量：16

20

作者 高尚兵 颉正 +2 位作者 潘志庚 覃方哲 李锐 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2009-2015,共7页

实际路面图像因噪声成分复杂、覆盖面广,给检测裂缝造成难度。针对路面病害中裂缝图像自身的特征,提出了一种裂缝自动检测算法。该算法首先使用灰度矫正和滤波处理对裂缝图像进行预处理,然后结合最大类间方差法和Canny算子对病害图像进... 实际路面图像因噪声成分复杂、覆盖面广,给检测裂缝造成难度。针对路面病害中裂缝图像自身的特征,提出了一种裂缝自动检测算法。该算法首先使用灰度矫正和滤波处理对裂缝图像进行预处理,然后结合最大类间方差法和Canny算子对病害图像进行边缘检测,再基于裂缝图像中裂缝的最大连通性提出了一种检测定位和精确分割算法,最后利用卷积神经网络算法对路面裂缝分类识别。实验结果表明,该方法在路面裂缝检测效率上具有更大的优势,而且对于不同类型的裂缝图像都具有鲁棒性。 展开更多

关键词 路面裂缝 图像分割 最大连通域 卷积神经网络

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