图学学报

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2018年第5期目录

2018, 39(5): 0-1014.

摘要 ( 90 )

PDF(159KB) ( 108 )

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基于 BIM 的人工智能方法综述

冷烁 1，胡振中 2

2018, 39(5): 797-805. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050797

摘要 ( 756 )

PDF(378KB) ( 928 )

建筑信息模型(BIM)作为建筑领域的新兴技术，正在深远地影响着建筑行业的发展，而人工智能(AI)技术的跨学科应用也日趋广泛。将 BIM 与 AI 方法结合，有着良好的可行性与广阔的前景，但目前国内外的相关研究应用仍处于初级阶段。在广泛调研国内外相关研究的基础上，从技术、系统、应用 3 个层面，对基于 BIM 的 AI 方法相关研究进行综述，介绍该领域常用的 AI 技术，典型开发平台与开发方法，以及基于 BIM 的 AI 方法在设计、施工、运维等各建筑阶段中的成功应用。在此基础上，对该领域存在的问题与挑战加以分析，总结问题原因，并对其未来发展方向加以展望。

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BIM 与云、大数据、物联网等技术的集成应用现状与未来

张云翼，林佳瑞，张建平

2018, 39(5): 806-816. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050806

摘要 ( 505 )

PDF(382KB) ( 583 )

近年来，云计算、大数据、物联网等技术不断涌现，并与建设工程中建筑信息模型(BIM)技术的应用不断融合，越来越受到研究人员的关注。然而，这些技术尚未形成面向建设项目的统一集成应用框架。通过广泛的文献调研发现，云、大数据、物联网与 BIM 技术缺一不可，只有将其充分集成才能共同发挥价值，服务建设项目建设、管理。在此基础上，研究建立了各项技术的统一集成应用框架。同时，从理论和应用两方面对有关技术与 BIM 技术集成的研究与应用现状进行了综述，梳理了各项关键技术及软件系统研发现状，对已有工程应用进行了总结。最后，对研究中存在的瓶颈与挑战进行了分析，指出未来仍需在基础理论方法、多技术融合等方面开展深入研究。

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基于云技术的 BIM 架构研究与实践综述

桂宁 1，葛丹妮 1，马智亮 2

2018, 39(5): 817-828. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050817

摘要 ( 183 )

PDF(560KB) ( 337 )

随着建筑信息模型(BIM)在建筑全生命期中得到越来越广泛的应用，建筑工程项目的复杂性日益增长，相应的数据量也呈爆炸性增长，如何高效地支持 BIM 应用成为建筑行业面临的重大挑战。云计算和大数据技术，尽管出现时间不长，但是已被广泛地认为能较为有效地解决 BIM 应用面临的诸多问题，已经在学术和工业界得到了快速的接纳。为此，梳理了现有的基于云技术的 BIM (“Cloud-BIM”)文献与实践，将现有的 Cloud-BIM 应用架构主要归纳为 3 个层次：､数据层服务层和应用层，并针对 3 个层次上的现有研究与实践分别进行探讨和阐述，指出不同层次上的主要研究进展和应用障碍。最后总结并展望 Cloud-BIM 架构研究与实践的热门领域、亟待解决的问题和可能的方向，为进一步开展此研究和应用提供参考。

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BIM 技术在多灾害领域中的应用研究综述

郑铭，薛巧蕊，魏炜，许镇

2018, 39(5): 829-834. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050829

摘要 ( 141 )

PDF(2140KB) ( 368 )

建筑信息模型(BIM)是建筑行业的热门技术，多灾害是建筑防灾减灾领域的前沿问题。将 BIM 技术应用在多灾害研究，可以为多灾害研究提供共享、统一的数据模型，既提高了信息利用率，又保证不同灾害分析的模型一致性。本文通过中国知网和 Web of Science 对国内和国际上 BIM 与地震、风灾和火灾的研究进行分析，总结了各个方向的主要关键词。整体上， BIM 与多灾害的研究处于起步阶段，有待于进一步发展。

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BIM 空间关系数据的云存储与检索方法研究

姜韶华，吴峥

2018, 39(5): 835-842. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050835

摘要 ( 150 )

PDF(739KB) ( 242 )

随着工程项目体量的增大，模型中存在的空间关系更加复杂多样化，现有的建筑信息模型(BIM)数据存储和检索方式无法满足使用要求。为了提高 BIM 中大量空间关系数据的存储和检索效率，通过集成 BIM 与云计算技术，提出了一种 BIM 分布式负载均衡集群方案，在此基础上利用弹性搜索框架(Elastic Search)和图数据库Neo4j实现了IFC空间关系数据的云存储和检索，为海量 BIM 空间关系数据提供一种高效快速的云存储和检索方法。

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三维工艺模型标注尺寸构造方法研究

侯增选，李林，黄磊，张焱

2018, 39(5): 843-848. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050843

摘要 ( 70 )

PDF(353KB) ( 157 )

根据工艺和拓扑相关表面(TTRS)理论识别三维工艺模型中全部面的特征，获得零件的 TTRS 和相应最小几何基准元素(MGDE)的几何与拓扑信息，提取工艺模型标注元素。根据 MGDE 与基准的相对位置对工艺模型标注元素进行分类用于构造标注尺寸。标注元素存在冗余，针对 3 种冗余情况提出了相应的冗余标注元素消除规则，并依据规则实现了冗余消除。对于 6 种尺寸标注类型，给出了其权值的计算方法，并以此确定尺寸标注次序。针对生成的标注尺寸中可能存在冗余的情况，运用图论方法消除冗余标注尺寸，并给出了冗余标注尺寸消除算法流程图。构建了完整的尺寸标注集，实现了工艺模型三维标注尺寸的构造。基于 UG/Open Grip 开发了三维标注尺寸构造与显示模块，实现了上述算法。

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基于骨架模型的船体结构快速建模

张洲，席平，胡毕富

2018, 39(5): 849-854. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050849

摘要 ( 100 )

PDF(949KB) ( 163 )

针对当前我国船舶结构设计中迭代次数多、设计存在异地性的问题，提出一种船体结构快速建模方法。以“自顶向下”为设计思路，以骨架模型为实现载体，对船体结构特点进行分析、总结后构建了面向船舶结构的骨架模型，给出船体结构骨架模型的定义。通过船舶结构的骨架模型与参数坐标系实现船舶总体的快速布局设计；建立参数坐标系与船体板架之间的关联关系实现船体结构的快速建模与快速调整，并给出相应算法；给出设计信息的组织方式并将设计信息集成到骨架模型实现船体结构模型的完整性定义与快速建立。最后基于 CATIA V6 平台开发快速建模系统，并通过纵骨架式船体结构验证了方法的可行性。

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智能装备故障预测与健康管理系统研究

黄忠山 1,2，田凌 1,2

2018, 39(5): 855-861. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050855

摘要 ( 124 )

PDF(1288KB) ( 264 )

针对智能装备预测性维护存在的智能化和网络化程度不高、物理模型建模困难等问题，研究了数据驱动的智能装备远程故障预测与健康管理系统(PHM)的实施框架、关键技术和系统开发方法。具体阐述了数据驱动 PHM 系统的运行模式，在此基础上分析了 PHM 系统的软件架构和关键技术，首先利用 EEMD 对原始信号进行降噪和重构，将重构后的信号作为输入建立基于 RBF 神经网络的故障诊断模型；然后采用动态神经网络建立基于时间序列的故障预测模型，并建立基于故障阈值的故障报警机制；最后利用混合编程和网络化开发技术开发了数据驱动的远程 PHM 系统。实际应用结果表明，该系统能以较高效率完成故障诊断、故障预测等核心功能，具有良好的实用性。

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基于模型检索的玻璃瓶模具组件设计方法与实现

陈更新 1，朱兴元 1，崔海华 2，马建华 3，王华君 1

2018, 39(5): 862-866. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050862

摘要 ( 70 )

PDF(4822KB) ( 109 )

在分析玻璃瓶罐产品结构与企业模具设计标准的基础上，在 NX 环境下提出基于模型检索的玻璃瓶模具组件设计方法。采用极半径不变矩的图像识别算法进行特征识别，以瓶罐产品信息作为侧向索引，构建了包含玻璃瓶模型特征以其对应模具组件方案的实例库。在实例库中对相似模型进行检索与匹配，再以系统知识库中的专家知识与经验对匹配成功的相关组件进行设计。以 400 ml 广口瓶的初型模和成型模设计案例验证了该设计方法的可行性。

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基于用户需求的产品深度个性化定制

田巧萍，吕健，潘伟杰，王伟祎，袁涛

2018, 39(5): 867-878. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050867

摘要 ( 115 )

PDF(3114KB) ( 164 )

为解决现有产品个性化定制中用户需求分析复杂、需求契合度低与用户参与度不足的问题，提出一种基于用户需求的产品深度个性化定制方法。通过结合用户个性需求表达模型与质量功能展开(QFD)将用户需求映射为定制需求，运用实例检索与匹配进行产品配置求解。用户通过可视界面对定制方案进行实时反馈与调整，并结合变型设计加深产品个性化定制程度，最后通过优度评价将最优方案提供给用户，实现用户高参与度、高满意度的定制。以披肩定制为例，验证该方法的可行性，为产品深度个性化定制提供了一种有效方法。

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激光选区熔化工艺晶格支撑结构快速建模

郑晓龙 1，刘远 1，郑国磊 1，周敏 2

2018, 39(5): 879-885. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050879

摘要 ( 63 )

PDF(928KB) ( 111 )

针对激光选区熔化成型工艺中的支撑结构，提出一种晶格单元自动填充生成支撑的快速建模方法。首先，分别对两种典型晶格支撑结构——杆架结构和孔隙结构的组成单元实现参数化造型，并建立支撑结构数字化模型；其次，设计实现杆件单元和孔隙单元的造型算法；最后，提出一种单元自然生长算法，实现对支撑空间快速填充。实例结果表明，晶格结构可以对不同类型金属产品结构实现有效稳定支撑；相比实体材料，平均可以节省 72%的材料用量，具有重要的工程意义。

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基于迁移学习的行人再识别

胡彬 1,2，潘雨 1，丁卫平 1，邵叶秦 3，杨铖 1

2018, 39(5): 886-891. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050886

摘要 ( 63 )

PDF(516KB) ( 171 )

行人再识别指的是在无重叠的多摄像机监控视频中，匹配不同摄像机中的行人目标。提出了一种基于迁移学习的行人再识别方法。在训练阶段，针对现有的基于深度卷积神经网络的图像识别模型进行参数微调，将网络模型迁移学习至行人再识别模型。测试阶段，利用学习好的网络模型提取行人图像的特征，再采用余弦距离来描述行人对之间的相似度。在 CUHK03、Market-1501 和 DukeMTMC-reID 3 个数据集上进行了深入的实验分析，实验结果表明该方法取得了较高的累积匹配得分，特别是第 1 匹配率远远超过了非深度学习的方法，与其他基于深度学习的行人再识别方法相比，准确率也有所提升。

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具备重检测机制的融合特征视觉跟踪算法

李中科 1，万长胜 2

2018, 39(5): 892-900. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050892

摘要 ( 48 )

PDF(2500KB) ( 201 )

结合图像梯度特征和颜色特征，在相关滤波器跟踪框架基础上，提出一种改进的视觉跟踪算法。对颜色特征进行统计建模，结合由稠密目标后验概率积分得到的目标置信积分和梯度特征相关滤波输出作目标跟踪。同时，还对目标跟踪的结果作质量评估，在跟踪质量非可靠时启动目标重检测过程，采用基于稠密目标后验概率的置信积分来确定备选目标。对跟踪质量不可靠且未重检测到可靠目标的视频帧，不进行跟踪模型的在线更新。实验表明，该算法可以有效避免因遮掩等原因而引起的跟踪不可靠和模型漂移的问题，跟踪性能和几个主流的相关滤波类跟踪器相比有明显改善。

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结合 Faster RCNN 和相似性度量的行人目标检测

李宗民 1，邢敏敏 1，刘玉杰 1，李华 2

2018, 39(5): 901-908. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050901

摘要 ( 59 )

PDF(3094KB) ( 322 )

行人检测是计算机视觉领域的一个研究热点，针对目前算法中常采用非极大值抑制和硬阈值筛选的方法作为后处理，容易造成误检和漏检的问题，提出一种基于相似性度量的行人目标检测方法。首先，采用 Faster RCNN 生成一系列的目标候选集，应用非极大值抑制对候选集进行初步筛选，然后由较高置信度的目标区域建立特征模板，再根据特征相似性对较低置信度的目标区域做进一步判别，最后将筛选后的目标候选集和模板区域作为检测结果。在 VOC、INRIA、Caltech 数据集的实验结果证明，基于相似性度量的算法提高了行人检测的准确率。

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基于频谱预处理与改进霍夫变换的离焦模糊盲复原算法

李喆，李建增，胡永江，张岩

2018, 39(5): 909-916. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050909

摘要 ( 44 )

PDF(11901KB) ( 154 )

为了提高离焦模糊图像复原清晰度，提出一种基于频谱预处理与改进霍夫变换的离焦模糊盲复原算法。首先改进模糊图像频谱预处理策略，降低了噪声对零点暗圆检测的影响。然后改进霍夫变换圆检测算法，在降低算法复杂度的同时，增强了模糊半径估计的准确性。最后利用混合特性正则化复原图像模型对模糊图像进行迭代复原，使复原图像的边缘细节更加清晰。实验结果表明，提出的模糊半径估计方法较其他方法平均误差更小，改进的频谱预处理策略更有利于零点暗圆检测，改进的霍夫变换圆检测算法模糊半径估计精度更高，所提算法对已知相机失焦的小型无人机拍摄的离焦模糊图像具有更好的复原效果。针对离焦模糊图像复原，通过理论分析和实验验证了改进的模糊半径估计方法的鲁棒性强，所提算法的复原效果较好。

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局部线性嵌入与模糊 C-均值聚类的红外图像彩色化算法

田建勇，石林江

2018, 39(5): 917-925. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050917

摘要 ( 48 )

PDF(1435KB) ( 192 )

针对红外图像彩色化处理后清晰度低、色彩不够自然等问题，将改进后的局部线性嵌入算法(LLE)算法引入到红外图像彩色化应用中，提出了一种 LLE 与模糊 C-均值聚类的红外图像彩色化算法。首先通过扩大邻域范围和添加权重信息等方法改善了 LLE 算法敏感于稀疏矩阵的缺陷，在红外和彩色模板像素矢量化空间中，利用最近邻搜索计算最佳匹配系数，经彩色值计算将彩色模板中的颜色映射到红外图像特定区域，完成模板彩色与红外目标图像的颜色传递。利用改进后的模糊 C-均值聚类对彩色化后的红外图像进行颜色聚类，在颜色聚类集上利用直方图均衡化进行分段颜色均衡处理，最后将均衡化后的图像合成。将本算法与其他两种红外彩色化算法进行仿真对比，实验结果表明，与其他两种算法相比，提出的红外图像彩色化算法在仅仅利用目标红外图像和彩色模板下就能获得图像较为清晰、目标突出的彩色化结果。

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民族服饰图案语义标签体系构建研究

银宇堃 1，赵海英 1,2

2018, 39(5): 926-932. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050926

摘要 ( 44 )

PDF(729KB) ( 129 )

民族服饰图案种类繁多，内涵丰富，给出一套科学规范的语义标签体系极具挑战性。为此提出一种基于标签民俗语义模型的民族服饰图案语义标签体系，首先这是一种具有层次的标签体系结构，其次在标签民俗语义模型的基础上，添加领域专家与大众协同标注，一方面反映了标签系统协作化理念，另一方面提升了标签专业性。最后运用构建的标签体系对壮族凤凰图案进行语义标注，同时还分析并比较了标签体系的实用性、先进性。

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基于形态学和小波变换的烟叶病斑分割

刘建新 1，曾嫱 1，徐可 2，王亚威 1

2018, 39(5): 933-938. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050933

摘要 ( 86 )

PDF(455KB) ( 116 )

烟叶病虫害分割是提高烟叶质量的重要保证。针对传统分割方法的分割精度和效率不够理想的问题，提出了一种结合形态学和小波变换的 Otsu 算法用于烟叶病斑的分割。首先对背景区域进行数学形态学处理，获得烟叶的叶面图像；然后选择小波系数分解叶面图像，再将分解后的图像进行低频重构，去除噪声的影响；最后应用 Otsu 算法对叶面图像进行二次分割得到病斑。由于形态学的开、闭运算分别能提取图像中的明暗细节特征，所以该分割方法能有效减少背景对病斑区域的干扰，从而提高分割精度和效率；通过小波多分辨率分解，可以克服冗余信息和噪声的影响，进一步提高了分割的精度。采用不同种类的烟叶病斑图像进行实验，结果表明，该方法能够有效地分割出烟叶病斑，并且也适合于分割其他作物的病害。

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特征融合自适应目标跟踪

钟国崇，储珺，缪君

2018, 39(5): 939-944. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050939

摘要 ( 55 )

PDF(2227KB) ( 327 )

经典视觉单目标跟踪方法通常以单特征描述被跟踪的目标。但在实际场景中，目标因受外界因素如光照或自身变化如形变的影响而发生变化。为了更好地描述目标，首先引入 HOG 特征和 CN 特征，利用传统的特征提取方法，训练得到各自的相关滤波器；然后与各自特征相关滤波得到各自的响应图；最后采用实际响应与期望响应的差值法求得各自响应图的权重，将其与各响应图自适应融合得到目标的最终位置，并自适应更新各自的模型。实验选取公共数据集 OTB2013 的 34 个彩色视频帧序列对不同算法进行定性和定量地分析和论证。相比效果最好的 DSST 算法，平均中心误差减少了 7.8 像素，成功率提高了 1.2%，精度提高了 2.3%。实验结果表明该算法具有较好的跟踪鲁棒性和准确性。

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一种自由曲线廓形误差的高效可靠评价方法

李玥华，周京博，刘利剑

2018, 39(5): 945-950. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050945

摘要 ( 38 )

PDF(1030KB) ( 109 )

为实现对自由曲线廓形误差的高效可靠评价，提出了一种结合多项式方程求根与实数编码遗传算法(RCGA)的评价方法。首先，根据最小二乘准则建立了廓形误差评价的优化模型；进而，通过构造多项式方程，并采用 Halley 迭代对方程求根，实现了点到自由曲线距离的高效计算；然后，采用 RCGA 完成了优化模型的求解，并与分割逼近法得到的结果进行了对比。结果表明，该方法高效可靠，相同条件下计算时间约为分割逼近法的 5%，能够满足自由曲线廓形误差的评价。

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基于 MBD 的三维图样表达方式研究与系统实现

吕程，龚练，刘辉，伍国果

2018, 39(5): 951-957. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050951

摘要 ( 44 )

PDF(1024KB) ( 307 )

针对现有三维图样技术在实际应用中存在的主要问题，提出了设计视图、模型与标注分区显示、集成标注等具体方法，解决了目前三维图样信息显示不清晰、无法满足复杂产品信息定义需求等关键问题。结合数字化环境下产品信息表达与数据一致性等需求，采用信息结构树保证了几何与非几何信息间的关联性。给出了三维图样系统的具体设计方案，以及相应可视化功能的具体实现方法，实现了基于 ACIS 与 HOOPS 联合平台的三维图样软件系统开发，在该系统中完成了典型零件的精度设计，验证了三维图样软件系统的实用性。

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一种新的基于参考曲线的 B 样条曲线延拓算法

张志伟 1，穆国旺 1，臧婷 1，戴士杰 2

2018, 39(5): 958-962. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050958

摘要 ( 57 )

PDF(1767KB) ( 123 )

针对计算机辅助几何设计(CAGD)中 B 样条曲线延拓问题提出了一种新的算法，可以使延拓后的曲线和给定的参考曲线形状尽量相似。首先通过统一待延拓曲线和参考曲线的节点矢量来确定延拓后曲线的节点矢量；然后，利用 B 样条端点松弛算法确定延拓后曲线中和原曲线对应的控制顶点；最后，通过优化方法确定新增加的控制顶点，优化的目标是经仿射变换后的参考曲线和延拓后的曲线对应控制顶点之间距离的平方和最小。提出了一种两步法求解该优化问题，先通过优化方法确定仿射变换，然后利用该仿射变换计算新增加的控制顶点。为了使延拓后的曲线光顺性较好，通过引入光顺项对该算法进行了进一步的改进。实验结果表明，该算法得到的延拓曲线和参考曲线形状具有一定的相似性，算法具有很好的实用性和灵活性。

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基于哈希的二维工程 CAD 图纸检索技术

叶颖，张琪，苏智勇

2018, 39(5): 963-969. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050963

摘要 ( 68 )

PDF(1018KB) ( 138 )

针对企业在设计创新过程中大量采用已有计算机辅助设计(CAD)图纸进行设计重用的情况，提出了一种基于哈希的二维工程 CAD 图纸检索方法。首先基于环形分割算法提取工程 CAD 图纸中每个组件对象几何特征；基于传统 LBP 算子提出了一种局部拓扑矢量量化模式(T-LVQP)，实现对各个组件拓扑特征的提取；然后基于协方差描述符融合几何特征和拓扑特征，通过 LBG 算法将所有组件按照几何特征分组后得到工程 CAD 图纸的特征向量表达；最后通过迭代量化哈希算法生成图纸的哈希序列。实验结果表明，该算法检索速度快、准确度高，对于二维工程 CAD 图纸具有较好的检索效果。

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基于 Kinect 的拉普拉斯网格形变三维人脸建模

侯守明 1，杜成菲 1，王阳 1,2，张玉珍 1

2018, 39(5): 970-975. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050970

摘要 ( 111 )

PDF(1337KB) ( 162 )

为了快速创建真实感较强的三维人脸模型，提出了基于 Kinect 的拉普拉斯网格形变建模方法。利用 Kinect 获取彩色和深度图像信息，对深度图像进行双边滤波处理，对彩色图像进行低层级顶点定位；构建标准三维人脸模型，并为该人脸模型中的顶点建立低、中、高 3 个级别的层级结构，通过低、中层级中顶点的位置关系创建 Sibson 局部坐标约束；利用该约束构建彩色图像中间层级顶点，并结合深度信息对标准三维人脸模型进行拉普拉斯网格变形，获得真实感较强的三维人脸模型。实验结果表明，该算法在建模的真实感上得到了提高，与对比算法相比，在建模时间上得到很大的优化。

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图学学科蓝图构想

何援军 1，于海燕 2，柳伟 1，彭正洪 3，蔡鸿明 1，密新武 3，王子茹 4

2018, 39(5): 976-983. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050976

摘要 ( 53 )

PDF(337KB) ( 157 )

我国提出大学“双一流”建设，“一流学科”建设是其中之一。学科评价有两个维度，一是学术性维度(科学性原则)，或称为学术逻辑，即学科必须有明确的研究主题和卓有成效的研究方法，有相对独立的知识体系；二是实践性维度(实用性原则)，或称为社会需求逻辑，即学科必须能满足社会的某种需要。“一流学科”建设在学科的基础上，所以合适的学科定义、定位和分类是基础。本文将全面阐述构建大“图学”中的若干重大问题，构想一个大图学的学科蓝图。

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图形演化下的图学学科

彭正洪 1，于海燕 2，焦洪赞 1，蔡鸿明 3，何援军 3

2018, 39(5): 984-989. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050984

摘要 ( 43 )

PDF(1740KB) ( 141 )

本文回顾了人类在适应自然、改造自然的过程中对图形的需求以及图形的发展对社会进步的作用，从图形引出文字、图形引出数字的本源出发，追溯图之源。用一个“形” 、 “意” 、 “元” 、“用”四维结构演绎图形的属性、地位和作用，并从这 4 个维度分析图形的演化过程，揭示了图形在“形”维度的高维化、“意”维度的深度化、“元”维度的融合化和“用”维度的渗透化的发展趋势。阐述了在这个图形演化趋势下的图学科学的形成、变革与发展，揭示图学科学的内涵。在此认知下给出了一个基于图形要素的图学学科框架体系。

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工程图学内涵的变化与发展

于海燕 1，彭正洪 2，何援军 3，王生泽 1

2018, 39(5): 990-995. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050990

摘要 ( 99 )

PDF(331KB) ( 172 )

工程图学是研究工程图样表达与技术交流的一门学科。图形计算及数字化制造等技术的飞快发展，正在改变着工程图的呈现介质、应用范围、交流主体、甚至工程图本身的定义。这些变化正在刷新着工程图学的内涵，同时，也正在重塑人们对工程表达与交流的认知。为此，本文力图挖掘工程图学在变化中的共性基础理论，分析其变化中的发展规律与趋势，并讨论数字化制造背景下的工程图学的发展定位以及与发展相适应的工程图学知识体系。最后给出与此相适应的教学定位、教材规划以及教学模式。

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工程制图国际化教学体系研究

曹清园，牛文杰，赵军友，李静

2018, 39(5): 996-1003. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018050996

摘要 ( 81 )

PDF(721KB) ( 137 )

构建工程制图国际化教学体系是为了提高国内学生解决国际工程问题能力、提高留学生教学质量。因此，顺应制造业数字化趋势，融合三维建模重构工程制图教学内容，重点讲解包含基于模型的数字化定义(MBD)制图标准的各国标准及其工程应用；面对国内学生和留学生分别设计不同的国际化教学模式；并基于云课堂平台，进行线上、线下混合式教学方案设计。

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基于逆向反求的《机器 3D 测绘》实践训练方法研究

夏红梅，甄文斌

2018, 39(5): 1004-1008. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018051004

摘要 ( 66 )

PDF(1282KB) ( 119 )

开展《机器 3D 测绘》实践训练有助于巩固零部件测量和绘制技能，提高学生分析与设计表达能力，增强学生工程应用能力。引入逆向工程测量技术，提出测绘实践训练目标、实施流程和具体要求。明确测绘对象选取原则，选定测量工具，制定零件三维特征建模和逆向重构方法。提出组长负责制的训练计划，组间互评、小组自评与教师评定结合的综合评价方法，制定详细评分标准和策略。应用实践表明，该训练方法提升了学生综合运用现代设计技术方法的能力，增强了工程素质，提高了就业能力。

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“作业驱动”下 CAD 融入土木工程制图教学的研究与实践

王业明

2018, 39(5): 1009-1013. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018051009

摘要 ( 93 )

PDF(498KB) ( 173 )

以“作业驱动”作为“纽带”，将《土木工程 CAD》课程教学内容有机融合至《土木工程制图》课程教学中，优化其教学体系，改进其教学方法。教学实践表明， “作业驱动”下 CAD 融入土木工程制图的教学，不仅可以保障《土木工程制图》教学质量不受影响，且两门课的总课时可以适当减少；同时，CAD 教学的针对性得到加强，目标更为明确，尤其是受教学生的 CAD 实际应用能力得到了大力提升。

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