基于样本的模型合成技术及其应用研究

虽然基于样本合成技术已经被广泛的应用到图形学各个领域，但在建模领域中却鲜有研究，如能利用已有三维样本合成新模型，不仅可以直观确定所建模型样式，还可以简化和加速建模过程。因此，本项目将从四个方面对基于样本模型合成技术及其应用展开系统而深入的研究。第一，研究面向复杂网格样本模型的分割技术和方法，在降低对输入样本限制要求的同时有效的将其分割为数目有限、边界连续性强、具有一定重复或相似性的构造单元，以满足后续模型优化合成的要求。第二，研究面向模型合成的优化合成技术和方法，在降低算法复杂度，减小计算开销，提高建模效率的同时，能够在保持样本结构特性的前提下合成新模型。第三，研究针对合成所得模型的系统评价准则，从理论上分析和比较各种实现算法的综合性能。第四，研究面向大规模场景建模的相关具体应用，结合领域特点验证所提技术和方法的可行性和适用性。最终对这一崭新的建模技术建立更加完整的理论框架和技术体系。

虽然基于样本合成技术很早就已经被广泛的应用到图形学各领域，但在建模领域却是最近几年才兴起，利用已有三维样本合成新模型，不仅可以直观确定所建模型样式，还可以简化和加速建模过程。因此，本项目从四个方面对这类基于样本模型合成技术及其应用展开系统而深入的研究。第一，研究了面向复杂网格样本模型的分割技术和方法，在降低对输入样本限制要求的同时有效的将其分割为数目有限、边界连续性强、具有一定重复或相似性的构造单元，以满足后续模型优化合成的要求。第二，研究了面向模型合成的优化合成技术和方法，在降低算法复杂度，减小计算开销，提高建模效率的同时，能够在保持样本结构特性的前提下合成新模型。第三，进行了相关的扩展研究，利用所研究的模型合成技术进行更广泛的建模应用，结合领域特点来验证所提相关技术和方法的可行性和适用性。第四，以应用为背景，构建了基于样本模型合成的原型系统，在技术方法研究的基础上，设计和开发了面向建筑模型创作和资源重用的服务计算应用平台。本项目的研究内容既可促进基于样本建模技术向完整化和体系化方向发展，也可拓展数字几何处理技术的研究和应用范围；同时，本项目所研究的技术还可为工业造型、数字娱乐和艺术创作等应用领域的资源重用及其应用服务模式提供新的途径。.项目研究过程中共在国内外重要期刊和会议上发表或录用29篇学术论文，申请发明专利9项，已授权2项，参加国内外学术会议并做分组报告7人次。本项目的相关成果作为“草绘创意建模及其应用技术”的组成部分荣获教育部2013年度高等学校科学研究优秀成果奖“科技进步二等奖”。在人才培养方面，本项目共培养博士研究生8人，其中2人已获得博士学位；培养硕士研究生8人，其中4人已获得硕士学位。