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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。
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收录年代

    结合坐标Transformer的轻量级人体姿态估计算法

    黄友文林志钦章劲陈俊宽...
    516-527页
    查看更多>>摘要：针对现有的大多数自底向上人体姿态估计算法存在模型规模大、计算成本高及对边缘设备不友好等问题,提出了一种基于YOLOv5s6-Pose的轻量级多人姿态估计网络模型YOLOv5s6-Pose-CT.该模型在颈部网络中引入空间和通道重建卷积,以减少空间和通道维度上的特征冗余.同时,提出了一种坐标Transformer嵌入于主干网络中,使模型专注于长距离依赖和拥有高效的局部特征提取能力.其次,通过使用无偏特征位置对齐来解决多尺度融合过程中出现的特征错位问题.最后,使用损失函数MPDIoU对边界框的回归损失重新定义.在COCO 2017 数据集上的实验结果表明,本文优化的网络模型与主流的轻量级网络EfficientHRNet-H1 模型相比,在保持相同精度的同时,参数量和计算量分别减少 16.2%和 66.1%.相比于基准模型YOLOv5s6-Pose,参数量减少 11.2%,计算量降低 5.8%,平均检测精度和平均召回率分别提升 2.5%和 2.6%.

    人体姿态估计轻量级坐标Transformer无偏特征位置对齐损失函数

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    虚拟现实中眼动交互频率对视觉疲劳影响的研究

    严家豪吕健侯宇康莫心祝...
    528-538页
    查看更多>>摘要：为探究虚拟现实(VR)中眼动交互频率的高低是否会引起用户视觉疲劳,本文选取了 25 名被试者,在VR房间进行了视觉疲劳实验,在 0.2～1.6 Hz范围内设置 8 个交互频率,每位被试者分别在每个频率下进行了 20 min 的实验.使用头戴式显示器(HMD)内置的眼动仪采集瞳孔直径数据和眨眼数据,将采集的数据进行线性插值处理和降噪处理.首先,使用五级疲劳量表记录被试者的主观评价,利用瞳孔直径的相对变化率反映疲劳程度.然后,使用 Spearman 相关性分析来探究视觉舒适度评分和眨眼频率之间的联系,再进行Kruskal-Wallis检验分析眨眼频率与交互频率的关系.最后,以VR中FAST馈源拆装机器人数字孪生系统为例验证该方法的可行性.实验结果表明,0.6 Hz的瞳孔直径变化率最小,在-1.86%～2.26%之间浮动,是相对舒适的交互频率;视觉疲劳等级最高时的眨眼频率为 52 次/分;在频率范围为 0.2～0.6 Hz之间时,随着交互频率的减少,被试者的视觉疲劳程度在增加,在 0.8～1.6 Hz之间时,被试者的视觉疲劳程度随着交互频率的增加而增加,0.6 Hz时的眨眼频率最低;合适的眼动交互频率能够降低视觉疲劳的程度.

    虚拟现实视觉疲劳眼动交互瞳孔直径眨眼频率

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    适用于不同款式的无监督服装动画预测

    石敏禚心如孙碧莲韩国庆...
    539-547页
    查看更多>>摘要：虚拟角色着装动画生成是三维动画的关键技术,着装变形作为其核心一直是该领域的研究热点.现有着装变形方法大多基于单一服装款式进行研究,一旦款式变化则需要重新训练,耗费时间和增加计算成本.同时现有方法大多基于有监督的方法进行网络训练,需要大量的数据准备和训练成本.基于此,提出一种适用于不同款式的无监督着装动画生成方法.首先,提出一个可学习的款式特征表示方式,学习款式约束的运动隐空间概率分布模型;其次,基于编解码结构搭建款式约束的无监督服装变形预测网络,进一步引入Transformer编解码层对时序运动特征进行提取;最后,进行多款式动画生成实验,并与现有方法基于视觉效果和定量指标进行对比分析.实验结果表明,相较于现有方法,本文方法可以生成款式可调的、视觉合理的着装动画,在预测精度以及穿透损失等方面具有明显的优越性.

    着装动画无监督计算机图形学服装变形Transformer

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    基于结构引导边界增长的大孔洞深度补全算法

    赵盛吴晓群刘鑫
    548-557页
    查看更多>>摘要：使用消费级深度相机采集深度信息时,受到设备、环境和物体材质等因素的影响,采集的深度信息往往存在缺失和孔洞,使得深度图像在后续的视觉任务中应用受限.现有的深度补全算法在解决大面积深度缺失时存在补全效果不佳和物体边界保持较差的问题.针对这 2 个问题,提出了基于结构引导边界增长的大孔洞深度补全算法.首先,结合 RGB 图像提供的边界信息,利用结构引导的边界增长策略补全物体边界处的深度缺失;最后,利用大孔洞切分填充与均值滤波相结合的方法,补全物体内部的大孔洞.实验结果表明,该算法能够在具有大面积缺失以及跨越物体缺失情况下有效地保持物体边界,同时能够补全大面积缺失的深度信息,并在多个数据集上的定量以及定性结果证明了该方法的有效性.

    分割图像结构引导Bézier曲线拟合大孔洞补全边界增长

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    基于三维足形与足底压力分布的鞋垫参数化定制设计

    黄忆朱兆华王佳周克璇...
    558-563页
    查看更多>>摘要：为降低足底压力峰值、提升鞋垫产品的舒适性,达到预防足部相关疾病的目的,提出了一种以三维足部模型与足底压力分布为驱动的多孔结构鞋垫参数化定制设计方法.首先,依据用户三维足部模型及相关足部尺寸参数构建了自动生成高适配性鞋垫模型的方法;其次,基于图像采样算法建立了用户足底压力分布向鞋垫空间结构密度分布的映射点集,以此为数据基础,通过Voronoi 3D工具在鞋垫模型限定域内生成空间单元结构;最后,提取适应鞋垫模型边界的Voronoi骨架线,并结合网格生成算法建立多孔鞋垫网格模型.动态及静态足底压力实验结果表明,与传统鞋垫的性能相比,基于足形和足压分布定制设计的多孔鞋垫可以有效卸载足底压力峰值、增大足底的接触面积及提升左右足部压力分布的对称性.

    三维足部模型足底压力参数化多孔结构定制设计Voronoi3D

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    基于语义工艺知识的驱动桥装配序列规划研究

    王刚锋张寰刘思濛岳萍...
    564-574页
    查看更多>>摘要：针对工程机械驱动桥装配序列规划中缺乏基于知识的推理决策,难以实现复杂产品智能化装配的问题,提出一种基于语义工艺知识的装配序列规划方法.构建了驱动桥装配语义工艺知识信息模型,表达子装配体层级结构信息、属性信息和装配语义信息.通过建立装配序列规划本体,并将 SWRL 规则引入装配本体,研究了工艺知识的语义表示和推理决策.采用Neo4j构建驱动桥工艺知识图谱,实现了典型结构子装配体装配序列快速识别.通过量化零件几何、物理属性和装配工艺信息对装配效率的影响,生成装配权重序列,并利用 SWRL 规则迭代修正形成非典型结构子装配体装配序列.以某型号压路机驱动桥装配序列生成与仿真,验证了该方法的可行性,为知识驱动的复杂产品装配序列规划提供参考.

    装配序列规划驱动桥本体建模规则推理知识图谱

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    基于等几何法和模拟退火的复杂壳结构分析及优化

    薛雨彤王爱增岳怡珂何川...
    575-584页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种基于等几何法和模拟退火的壳结构分析及优化算法,旨在提高复杂壳结构的CAD与 CAE 一体化设计效率.首先基于 NURBS 技术对薄壳结构进行适分析参数化建模,然后基于 Kirchhoff-Love壳理论实现等几何分析.接着,基于模拟退火算法以壳体的几何参数为设计变量,以多项力学性能为目标函数进行优化,实现了等几何分析与智能优化算法相结合的壳结构分析与优化.最后,通过2个算例验证了该算法的有效性.相对于传统有限元方法,该算法具有高精度、高效率的优势.

    等几何分析模拟退火算法KirchhoffLove壳结构优化设计CAD

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    基于Petri网和Banker's algorithm的数字孪生车间死锁判断方法

    杨逸风陈亚洲陈一明林晓川...
    585-593页
    查看更多>>摘要：车间生产流程中资源分配或工序安排不合理会使生产流程出现死锁现象,导致无法继续生产,大大降低车间生产效率.为解决上述问题,综合Petri网和Banker's algorithm理论将车间死锁的形成条件分为互斥等待、占有等待、循环等待和不可剥夺 4 种,并以这 4 种条件为基础,将死锁分为资源分配死锁、进程顺序死锁、协作对象死锁和动态资源死锁的 4 种不同表现形式.基于Banker's algorithm判断死锁存在、基于改进时间可达性分析法确定车间死锁发生的具体位置,建立不同死锁表现形式下的死锁恢复策略,采用 Tina 和Unity 3D等软件将该方法集成到车间数字孪生系统中,实现车间流程死锁监测和预测功能.最后以某精密冲压车间零件生产过程为例进行了验证,结果表明该方法能有效实现生产流程实时监控和高效预测.

    生产车间Petri网银行家算法死锁监控死锁恢复

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    大语言模型驱动的交互式建筑设计新范式——基于Rhino7的概念验证

    蒋灿郑哲梁雄林佳瑞...
    594-600页
    查看更多>>摘要：随着社会对建筑设计质量要求越来越高,建筑设计软件也变得越来越专业和复杂.现在的设计软件不仅学习成本高,而且交互模式复杂.大语言模型(LLM)的最新突破使计算机清晰地理解人类自然语言指令,并准确生成代码语言具有可行性,有望为人与软件的交互范式提供新思路.因此,本文提出了LLM驱动的交互式建筑设计新范式——将设计师通过多次键鼠操作与设计软件交互转变为LLM根据设计师自然语言指令生成并执行API调用脚本的方式;提出了技术路线并验证了其在建筑设计场景落地的可能性.该技术路线包括:① LLM根据用户指令从API库中搜索与任务相关的API;② LLM基于指令和候选API摘要信息编写程序脚本并运行;③ LLM根据来自软件环境、用户等反馈改进优化所编写的程序脚本.通过Rhino7设计软件、GPT-4 和CodeLlaMa完成多个设计任务,测试当前LLM是否具备执行该技术路线各关键环节的能力.测试结果不仅证明了LLM驱动的交互式设计范式在建筑设计场景已初具落地前景,也为技术落地提供经验和建议.该设计范式的落地可以降低软件的使用门槛和学习成本,提高设计师工作效率;有望在未来的建筑设计软件中发挥重要作用.

    建筑设计软件软件交互大语言模型应用程序接口GPT-4Rhino7Ladybug

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    基于BIM和语义网的轨道智能运维管理方法

    何庆荆传玉孙华坤姚力...
    601-612页
    查看更多>>摘要：建筑信息模型(BIM)技术对提高轨道运维管理效率具有重要的推进作用.然而,不同的检查和维护活动产生的数据异构性高、时空关系复杂,阻碍了 BIM 解释和整合数据的进程.为此,开发了一个基于工业基础类(IFC)和语义Web技术的轨道运维本体(TOMO),其具有 3 个功能:①基于轨道运维生命周期的应用需求,简化 BIM 模型信息;②引入映射规则,建立数据提取与转换模块,集成多源异构数据,结构化定义数据之间复杂的时空关系;③结合数据驱动技术,研究轨道精调智能优化的方法,提供弹性决策支持.最后,以某高速铁路静检数据为例,验证了该框架的有效性与实用性,对于促进领域数据互操作性、降低运维人员劳动强度和提高运维管理智能化程度具有实际的工程指导意义.

    建筑信息模型运维管理语义Web技术数据驱动弹性决策

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