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期刊信息/Journal information
图学学报
图学学报

李华

双月刊

2095-302X

txb@cgn.net.cn txxb_2011@163.com

010-82317091

100191

北京海淀学院路37号中国图学学会学报编辑部

图学学报/Journal Journal of GraphicsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国工程图学会主办的全国中文核心期刊和全国科技文统计用刊。本刊面向国内外公开发行，主要刊载图学专业有关图学理论与应用、图学教育理论、计算机图学与CAD、科学可视化、工业设计、图样标准化等有关方面的学术论文，重要研究成果和技术经验总结，国内外重要论著的评述和学术动态。
正式出版
收录年代

    基于MCB-FAH-YOLOv8的钢材表面缺陷检测算法

    崔克彬焦静颐
    112-125页
    查看更多>>摘要：针对现有基于深度学习的钢材表面缺陷检测算法存在误检、漏检和检测精度低等问题,提出一种基于改进 CBAM(modified CBAM,MCB)和可替换四头 ASFF 预测头(four-head ASFF prediction head,FAH)的YOLOv8 钢材表面缺陷检测算法,简记为 MCB-FAH-YOLOv8.通过加入改进后的卷积注意力机制模块(CBAM)对密集目标更好的确定;通过将 FPN 结构改为 BiFPN 更加高效的提取上下文信息;通过增加自适应特征融合(ASFF)自动找出最适合的融合特征;通过将SPPF模块替换为精度更高的SimCSPSPPF模块.同时,针对微小物体检测,提出了四头 ASFF 预测头,可根据数据集特点进行替换.实验结果表明,MCB-FAH-YOLOv8 算法在VOC2007 数据集上检测精度(mAP)达到了 88.8％,在 NEU-DET 钢铁缺陷检测数据集上检测精度(mAP)达到了81.8％,较基准模型分别提高了5.1％和3.4％,该算法在牺牲较少检测速度的情况下取得较高的检测精度,很好的平衡了算法的精度和速度.

    MCB-FAH-YOLOv8缺陷检测注意力机制四头ASFF预测头特征融合

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    铜凿剪纸风格化方法研究

    周磊晶张雨昕雷睿申奥怡...
    126-138页
    查看更多>>摘要：铜凿剪纸是一种在铜箔上凿点并使用矿物质颜料上色的传统艺术形式,其成品光彩夺目.铜凿剪纸工艺复杂、制作时间长,对手工艺人的技术水平有很高的要求.为此,提出了一种铜凿剪纸风格化的方法,并设计、实现了一种计算机辅助铜凿剪纸设计工具,通过生成图像线稿、凿点图以及铜凿剪纸效果图,帮助手工艺人快速完成铜凿剪纸的创作和制作.将输入图像进行区域分割以提取图像的线条,生成图像线稿;定义了一种颜色损失函数,结合贪心算法和梯度下降法求解函数最小值得到最佳颜色映射方案;基于VGG-19 网络对图像线条进行风格迁移,生成凿点图;将线条风格迁移图像与颜色迁移图像进行融合,生成铜凿剪纸效果图;基于PyQt5 框架开发铜凿剪纸设计工具,设计了交互平台.实验结果表明,该方法能够实现图像的铜凿剪纸风格化,且效果接近真实的铜凿剪纸,支持手工艺人快速生成工艺流程中需要的图像线稿、凿点图以及效果图等相关材料,提高铜凿剪纸的制作效率,具有较高的应用价值.

    铜凿剪纸风格化计算机辅助设计工具卷积神经网络颜色迁移

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    面向线束预装配的多约束线束布局方法研究

    罗月童彭俊高景一罗睿明...
    139-147页
    查看更多>>摘要：线束由一组线束段按树状结构连接而成,是飞机汽车等产品中连接各电气设备的接线部件.为提高安装效率,复杂线束需要在线束工装板图上进行预安装,即根据角度、距离、交叉、边界等工艺约束在工装板上摆放线束,是一个多约束下的线束布局问题.通过借鉴图布局算法,将线束布局转换为优化问题,并采用随机梯度下降法 SGD 每次随机挑选一对线束段进行优化,逐步迭代收敛.因为线束段是长度不变的刚体,所以移动一根线束段时会带动相连的其他线束段,进而导致 SGD 迭代过程出现震荡,难以收敛.通过提出双向传递的线束段移动算法,在保证线束段能移动到目标位置的同时尽量少相连线束段的变动.使用合成线束案例和某真实飞机线束案例进行有效性验证,结果表明各工艺约束能均能得到满足,符合线束预装配的生产要求.

    线束布局图布局随机梯度下降多约束预装配

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    一种带高光处理的无缝纹理映射方法

    石敏王炳祺李兆歆朱登明...
    148-158页
    查看更多>>摘要：纹理映射作为三维重建的重要步骤,直接关系到生成模型的视觉效果.传统的纹理映射方法通常使用简单的混合方法来获取表面纹理.通过将模型表面投影到每个纹理图像上来获取相应的纹理区域,然后将它们混合在一起以获取表面纹理.然而,由于相机位姿的不准确性,纹理映射结果存在明显的模糊和鬼影等问题.此外,在高光环境下获取的纹理图像很容易包含高光区域,最终导致纹理颜色的丢失,降低纹理的真实性.为了解决这些问题,提出了一种无缝纹理映射方法,可以有效消除高光反射.通过衡量纹理图像的质量,为每个模型表面选择最佳的纹理图像,并利用色度一致性约束优化的相机位姿以消除明显的纹理错位.针对高光问题,提出了一个高光处理模块,使用多视图图像信息并基于双色反射模型定位和处理高光纹理.最后,对纹理图进行纹理颜色一致性调整,以处理纹理之间的颜色差异.实验结果表明,与现有方法相比,提出的算法可以有效消除高光反射的影响,从而获得更好的纹理映射结果.

    三维重建纹理映射高光处理纹理渲染位姿校正

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    一种基于时空运动信息交互建模的三维人体姿态估计方法

    吕衡杨鸿宇
    159-168页
    查看更多>>摘要：三维人体姿态估计在虚拟现实和人机交互等领域具有重要作用.近年来,Transformer已被引入三维人体姿态估计领域,用于捕捉人体关节点的时空运动信息.然而,现有研究通常只关注于人体关节点群的整体运动,或只对单独的人体关节点运动进行建模,均没有深入地探讨每个关节点的独特运动模式及不同关节点运动间的相互影响.因此,提出了一种创新的方法,旨在细致地学习每帧中的二维人体关节点的空间信息,并对每个关节点的特定运动模式进行深入分析.通过设计一个基于 Transformer 编码器的运动信息交互模块,精确地捕捉不同关节点之间的动态运动关系.相较于已有直接对人体关节点的整体运动进行学习的模型,此方法能够使得预测精度提高约 3％.与注重单节点运动的最先进 MixSTE模型相比,该模型在捕捉关节点的时空特征方面更为高效,推理速度实现了 20％以上提升,使其更适合于实时推理的场景.

    3D人体姿态估计Transformer编码器关节点间运动时空信息关联实时推理

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    虚拟现实环境下的协同式三维建模方法

    王浩淼桑胜举段晓东张伟华...
    169-182页
    查看更多>>摘要：三维建模技术在各个领域发挥着重要作用,但以桌面交互为主的三维建模方式仍复杂、抽象且不支持在线协作.为此,借助虚拟现实(VR)技术的沉浸性、交互性、想象性等优点,提出一种VR环境下的网络协同三维建模方法,使得用户以沉浸式的交互方式建立三维模型,并支持多人实时在线可视化协作.首先,提出了一种VR环境下的三维模型绘制交互方式;其次,将三维模型进行分类,提出一种分层构建式的三维模型网格生成算法,用于建立平面模型和立体模型;最后,设计了一种VR环境下的三维建模网络协同模块,并基于Socket通信实现了网络同步.通过与传统三维建模软件的三维建模方法进行对比实验表明,该方法更加简捷、直观和高效,且易于普通用户掌握.

    虚拟现实三维建模网格生成网络协同沉浸式交互

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    利用最小二乘法的网壳结构点云节点中心坐标提取

    王鹏辛佩康刘寅余芳强...
    183-190页
    查看更多>>摘要：为解决网壳结构节点坐标测量困难、处理效率低等问题,本文提出基于网壳结构扫描点云的节点中心坐标提取方法:应用三维激光扫描技术采集网壳结构点云数据并预处理;然后基于设计模型,对初始点云模型进行网壳节点局部点云分割和节点多平面拟合,判定拟合平面的属性特征并修正侧面的法向量方向;最后利用空间约束关系及最小二乘算法求取网壳结构节点的精确中心坐标.以三亚国际免税城项目为例开展应用,结果表明所提方法求取的网壳结构节点中心坐标与全站仪实测结果偏差均值为 2.89 mm,效率相比传统方法提高近 4 倍,较大提升了网壳结构节点中心坐标的提取精度和效率,为后续网壳结构施工偏差复核、幕墙板材的深化设计与加工等工程化应用提供了准确的数据支撑.

    点云网壳结构最小二乘法节点中心坐标提取

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    基于关联事件场的智能化仿真社会实验方法

    陈玉珑张志忠马利庄叶淑兰...
    191-198页
    查看更多>>摘要：智能化进程正在迅速推动数字中国建设,不断改变相关社会和人文形态,同时引发了人工智能涉及的社会衍生风险等关键问题.在遵循社会伦理和隐私保护前提下,前瞻性探索新型人工智能社会实验模式,规范人工智能技术的发展,具有重要的现实意义.探讨了在特定社会实验环境下的事件场构建方式方法,以及人物、行为和场景三者的关联关系,基于数据和实验的社会化传导模式以及社会衍生效应进行预测.尝试通过前瞻性的虚拟仿真博弈实验,验证智能化仿真社会实验模式的有效性,为政府提供前瞻性的决策工具和智慧管理建议.

    仿真实验事件场数字化身情感计算

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    基于混合结构的多视图三维场景重建

    周婧怡张栖桐冯结青
    199-208页
    查看更多>>摘要：基于PatchMatch的多视图高效和高精度三维重建一直是一个挑战性问题.红黑棋盘格模式的传播方式并行计算效率高,但对应的视图选择策略精度较差;基于马尔可夫链的视图选择策略能获取更为准确的匹配结果,但算法并行度较低.为了达成场景重建质量与重建时间的平衡,本文提出了一种基于混合结构的多视图三维重建算法,在第一阶段采用沿行/列并行的传播策略和马尔可夫链式的视图选择策略,得到质量较高的初始深度图,并通过引入多层次处理提升弱纹理区域的重建质量;在第二阶段采用棋盘格式传播方式和基于投票的视图选择策略提高计算效率,缩短重建所需时间.通过在Strecha和ETH3D数据集上进行了大量实验和对比表明,本文算法在不降低计算精度的前提下,计算效率提高 2.5 倍以上.

    三维重建多视图立体匹配视图选择传播策略多层次处理

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    TCPVis:基于谢赫六法的传统中国绘画画派可视分析系统

    王斯加封颖超杰朱航张玮...
    209-218页
    查看更多>>摘要：传统中国绘画(国画)在历史的发展中形成了多种多样的画派体系.对画派的分析有助于人们更好地理解与赏析国画的价值.然而,现有工具无法直观高效地表现画作集合的绘画风格等一系列代表性特征.基于"谢赫六法",提出了一个国画画派可视分析系统TCPVis,以支持用户分析国画画派的笔法、物象、赋彩等多维度特征.系统能够自动分析画派作品在六法维度上的特征共性,并推荐维度的权重.同时,它可视化了六法维度的标签分布以支持用户验证.基于六法维度权重,系统对画作集合进行降维聚类展示,帮助用户探索更多风格相似的画作,并支持画作的画家关联性分析.通过两个案例研究和领域专家访谈,证明了该系统对于分析画派特征与探索画派更多画家的有效性与可用性.

    传统中国绘画可视分析谢赫六法画派分析数字人文

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