柔性物体参数化建模与复杂约束变形方法及其应用

本项目对柔性物体的参数化建模及复杂约束变形问题的理论和方法进行研究，并针对几类具体的模型进行应用研究。从理论上针对隐式的几何约束和物理的约束条件，进行柔性物体的参数化表示及变形方法的研究，结合图形图像、计算几何、优化、力学等方法，用有限参数描述复杂的柔性几何形体的各种状态；用参数化方法模拟几类典型复杂的变形过程，即利用参数来控制变形的过程和结果，解决相应的大变形问题。以乳腺癌早期诊断中的医学成像过程和内衣设计中的三维变形等问题为例，借助三维测量仪和现代成像技术，进行应用基础研究；构造不同外部条件下的几何变形模型，解决不同类型的医学图像间的三维融合等问题。这项研究对数字人体、医学图像、3D服装、人脸表情、肌肉弹性生物模型等方面的柔性物体的几何变形问题的研究具有重要的意义。利用参数化建模的思想来分析和模拟实验数据或过程的研究方法，对信息科学与实验科学的交叉研究有积极作用。