计算机图形学基础思考

2019-08-07

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第3届太平洋计算机图形学学术会议(PaeifieGraphies’95)于8月21日至24日在韩国汉城召开。会议邀请了专家作讲演，题目为①人体造型、动画和控制，②计算机生成的世界，③基于物理的造型，④科学计算和多媒体工具。然后进行论文宣读和特邀报告。 1三维复杂环境的实时动态显示技术发展迅速 三维复杂环境的实时动态显示是实现虚拟现实的基础。近年来，由于虚拟现实技术的需要，推动了三维复杂环境实时动态显示技术的迅速发展，美国、欧洲的许多图形学工作者都在从事这一技术的研究。其中最有代表性的是美国加州大学伯克莱分校Sequin教授的研究组对该校计算机系新建大楼建筑物的内外部(超过200万个多边形)实现了实时漫游。采用的技术主要有:①分层建模技术。将三维环境中的物体用不同复杂程度的多个模型表示，根据实时动态显示的要求，在不同情况下，选用不同复杂程度的模型。②选择与观察点无关的光照算法，将环境中若干关键点的光照强度计算作为预处理，在动态显示之前完成，放在数据库中，动态显示时，只需进行消隐及插值运算，从而大大加快了运算速度。③将可见性关系(包括单元之间的可见性)也作为预处理在动态显示之前算好，放在数据库中，在动态显示时，只需在较小的范围内进行点对单元之间的可见性计算，从而提高了速度。这些技术对于我们目前的研究工作都有重要参考价值。 2人体动画技术研究向多方面发展 目前，发达国家越来越多的图形学工作者加入了人体动画技术的研究行列。该研究不仅包括人体躯干的造型，而且包括四肢、头部、皮肤、头发等的造型;不仅是静态的模型，而且模拟人的行走、抓取、舞蹈、上下汽车等各种动作以及肌肉的变形;不仅研究人体本身的动画，还研究衣服、裤子、裙子等的模拟，人体的造型也由过去的纯曲面造型发展为以球状模型为基础的曲面造型，真是丰富多彩。这些研究涉及到数学、物理学、力学知识，其目标是制造出完全是计算机生成的三维动画。 3.曲线、曲面技术仍然是研究热点 尽管曲线、曲面的表示、控制、求交、过渡等间题已经研究了20余年，会上仍有不少文章发表。其中引起与会者广泛兴趣的是加拿大多伦多大学TerzoPoulos教授发表的“D-NURBS”一文。从传统的观点来看，非均匀有理B样条(NURBS)是一种单纯的]L何表示，由于它既可以表示自由曲线，也可以表示二次曲线，因而得到了广泛的应用。但是需要通过交互方式来调整其形状，这是一件费时的工作。 “D一NURBS”是NURBS的扩展。它是一种基于物理的模型，将质量分布、内部变形能t、以及其他的物理t引入到NURBS的几何表示中。因此，它的动态行为具有物理意义，既可以通过改变其控制点来交互地改变其形状，也可以通过直接的施加外力，以及局部或整体的行状约束来改变其形状。这一技术可以广泛应用于外形过渡、散乱点拟合和交互变形中而具有重要的理论意义和实用价值。 4甚于远程网络的圈象处理技术发展迅邀 随着计算机网络技术的发展，图象的远距离传翰成为可能，国际上已经出现了荃于远程网络的医学图象系统.既可以在某一工作站上逐祯显示CT扫描或MRI的图象，也可以通过网络将图象传送到远距离的终端上，请有经验的医生进行会诊。对方的诊断结果可以立即显示在本地的终端上，实现计算机支持的协同工作(cSCW)，并在二维图象的基础上实现三维重构，为治疗和手术提供三维空间信息。这些对我们的研究工作有指导作用。

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