计算机图形学论文范文参考关于计算机图形学的优秀论文范文【10篇】

计算机图形学论文范文参考关于计算机图形学的优秀论文范文【10篇】 本文所研究的计算机图形学若干基本算法,包括:裁剪算法、多边形布尔运算、曲线边多边形分割算法、曲线边多边形面积算法、高维空间距离算法和主成分回归分析法(PCR),具体工作如下: 平面多边形的各种分解表示方法在计算机几何造型领域中有着广泛的应用,根据基于三角形的多边形表示方法,通过研究构造的多种算法和它的一些应用,在原有工作的基础上,对算法进行了扩展,针对在构造有曲线边多边形分层表示时可能会出现不合理情形,对曲线边进行分割,提出了一些可以利用的分割算法,包括对圆锥曲线边求分割点和切点的算法,对三次Bezier曲线边求可能的自交点的算法,对三次Bezier曲线边求不同形式分割点和切点的算法. 复杂几何形状面积的计算,属于计算几何方面的问题.在实际应用中,不但经常需要计算一般多边形的面积,而且有时还需要计算有曲线边多边形的面积.为简便和考虑实用需要,可以假定曲线边是圆锥曲线边或三次Bezier曲线边.本文对圆锥曲线边和三次Bezier曲线边两种曲线边多边形的面积算法分别进行讨论. 由对象多个特征组成的特征向量,可以自然地看作是高维数据空间中的一点.许多实际问题涉及到高维数据点.在高维空间中点的超球范围查找问题是:已知一个高维数据点集,输入一个点和半径数值,询问所确定超球范围内包含有给出点集中哪些点.考查了用计算街区和棋盘距离的线性组合来代替计算欧氏距离的方法,这个方法由于减少了乘法计算而明显的可以提高效率. 还有,本文结合贝叶斯网络提出一种新的回归树学习算法BRT(Bayesian Regression Tree).在BRT多元回归模型中,需要有变量选择的功能,利用主成分回归分析法(PCR),在通过正交旋转变换来消除原始数据中的相关性或冗余度的基础上,根据方差贡献率选择特征属性,实现高维属性空间向低维属性空间的映射. 投影和变换是经典计算机图形学中两个重要的工具.由于它们都可以利用简单的矩阵乘法表示,因此是线性的.近20年来,在计算机图形学、计算机辅助设计、绘画艺术、摄影术和地图学等领域中,出现和发展了许多共同的非线性投影方法,例如：正交投影、最小距离投影、平行投影和中心投影、方向投影、最小二乘投影、伪*投影、多点*、全景投影、鱼眼投影、球极投影、圆环反演等,这些非线性投影技术极大地丰富了传统计算机图形学的内容,产生了比线性投影技术更具艺术感染力的视觉效果,同时也为相关领域的工程问题提供了更有效的工具. 研究了计算机图形学和计算机辅助几何设计领域中几个重要的非线性投影问题,包括：点/曲线在曲线/曲面上的正交投影,基于球极投影的单位球面圆环序列的蒙皮以及参数曲线在曲面上的平行投影和中心投影问题,这几种投影问题在曲面上的曲线设计方面有着重要理论和实际应用价值.同时,还介绍了三种常用的非线性投影：伪*投影、鱼眼投影和圆环反演. 提出了参数曲线在隐式曲面上的正交投影的二阶迭代算法.通过将隐式曲面上待求的正交投影曲线看成参数曲线,首先分析了正交投影曲线关于参数曲线的参数的一阶和二阶微分性质,建立了基于泰勒逼近的二阶迭代算法来直接追踪隐式曲面上的正交投影点序列,考虑到二阶迭代算法带来的计算误差,同时提出了一种一阶误差校正方法.实验结果表明：与现有的一阶算法相比,所提出的二阶算法在计算精度和效率方面占用优势. 提出了参数曲线在参数曲面上的正交投影的二阶迭代算法.根据正交投影定义,分析了正交投影曲线在二维曲面参数域中的一阶和二阶微分性质,建立了基于泰勒逼近的二阶迭代算法来追踪正交投影曲线在曲面参数域中的参数投影点序列,同时提出了一种一阶误差校正方法.实验结果表明：与现有的一阶算法以及基于点投影技术的离散投影方法相比,所提出的二阶算法在计算精度和效率方面占用优势. 提出了单位球面上圆环序列的蒙皮算法.通过引入球极投影,将单位球而上圆环序列的蒙皮问题转化为平面上圆环序列的蒙皮问题.对于平面上圆环序列的蒙皮问题,在利用阿波罗圆求得每个圆环上的切点以及在每个切点处定义单位切向量后,提出了利用有向圆弧依次插值相邻两个圆环上的切点以及单位切向量组成的两点-Hermite数据的方法来构造蒙皮曲线,包括两点-Hermite数据的C-形插值和S-形插值算法、圆环-点插值和点-圆环插值算法以及圆环-圆环插值算法.该方法生成的蒙皮曲线具有G1连续性且克服了现有算法的缺陷蒙皮曲线与圆环存在局部相交现象.最后,利用逆球极投影将平面圆环序列的蒙皮映射到单位球面上即可得到单位球面上圆环序列的蒙皮曲线. 提出了参数曲线在参数曲面上的平行投影和中心投影二阶迭代算法.建立了基于泰勒逼近的二阶方法直接在参数域上追踪投影点的参数,并提出了相应的一阶误差校正方法.实验结果表明：与一阶平行投影和中心投影算法相比,二阶平行投影和中心投影算法在计算精度和效率上有一定的优势. 上述正交投影算法、中心投影和平行投影算法所得到的都是参数域中和曲面上的点序列,进一步在曲面上设计具有节点向量和控制点表示形式的插值曲线是未来研究的重点.所提出的两点-Hermite数据的C-形插值和S-形插值算法于可以进一步应用于曲线逼近；而圆环-点插值算法、点-圆环插值算法以及圆环-圆环插值算法可以应用于避障问题中的路径设计. 近年来,基于采样点元的表面几何建模与绘制的方法,在计算机图形学领域内受到越来越多的关注.许多应用对几何模型的精度和细节提出了越来越高的要求,各种高级造型工具和模型获取技术不断涌现,使得数据模型的规模和复杂程度急剧增长.在处理如此高度复杂的数据模型时,传统的基于网格的几何表达方式已不再适合,取而代之的是基于点的表达方式.其原因有二方面：一方面,多边形网格包含采样点之间的连接关系,存贮和维护这些关系需要大量的内存和计算方面的开销,当模型表面复杂度进一步增加时,这个问题变得更加严重；另一方面,基于点的几何表达和处理无需维护其表面的全局一致的拓扑结构,而显得特别灵活和简单.因此,研究基于点的表面几何建模和绘制具有十分重要的意义. 从真实图象恢复物体的光照、材质和纹理以生成逼近真实景物光照特性的逆向绘 制技术是图形学近几年发展起来的一项新技术,在虚拟现实和增强现实中有着广泛的 应用前景.围绕逆向绘制技术,本文在纹理物体表面反射模型的恢复、复杂光照条件 下物体材质的恢复和全局光照环境中的逆向绘制等方面展开了有益的探索,取得了如 下创新研究成果. 1) 纹理物体表面反射模型参数的恢复 对表面有纹理的物体进行逆向绘制是非常困难的,因为表面上任意一点的反射特 性都可能与其他点不同,所以一般的想法是需要较多的图象才可以做到.但是如果对 材质进行分类,并根据每一类的具体特点分别处理,则可以为每一类材质设计高效的 逆向绘制算法.针对这一特点,我们提出一种简便易行的纹理材质恢复算法.算法 对镜面反射可以近似为常数的物体不需要特殊的采样设备,只需用很少的图象就可以 恢复物体的纹理和反射模型的参数,并且可以很好地再现物体表面的颜色细节. 2) 复杂光照条件下物体材质的恢复 一般来说,由于复杂非直接光照的影响,普通的光照模型难以表示复杂场景中特 定物体的光照.复杂光照虽然给逆向绘制带来很大困难,但是由于它可以提供关于一 个物体反射特性的更多信息,使得用较少的采样图象恢复物体的材质成为可能.针对 这一特点,我们提出用基于图象的光照来表示单个物体的复杂光照,从而可以用单幅 高动态范围图象恢复单一材质物体的材质.算法充分考虑了物体自身不同部分之间的 相互遮挡和反射对材质恢复的影响,得到了较为精确的结果,并且还可以恢复透明和 半透明材质. 3) 全局光照环境中的逆向绘制 一般场景中可能会出现各种材质的物体,而且光照也可能很复杂,因此全局光照 是逆向绘制中最难处理一种情形.以往的算法往往采用高密度采样以精确恢复场景的 反射特性.我们提出一种只用一幅全景图来恢复场景中所有物体反射特性的方法,场 景中可以同时出现漫反射面、镜面、各向同性反射面、各向异性反射面和纹理面.该 算法可以识别出纹理面,从单幅图象中恢复纹理,并且极大地减弱了镜面高光和阴影 对纹理的影响.利用恢复的纹理和材质,我们可以改变环境中的光照和景物实现增强 现实绘制. 基于样图的纹理合成技术(Texture Synthesis from S