汽车设计效果图中三维信息抽取技术研究

摘要

随着经济全球化进程的加快,世界汽车工业竞争日益加剧,新车型的设计开发也越来越受重视。汽车车身造型是汽车设计中最关键的部分,造型能体现汽车外观特点,是汽车评价中最直观、最富有感染力的部分。好的造型对提高产品竞争力,反映企业文化有着重要的意义。目前基于图片的反求或三维立体重建是企业新产品开发的重要方法之一。利用已有图片等资料进行反求,重建产品的三维模型,可以提高设计和加工效率,缩短制造周期。近几年中,利用计算机视觉,从二维图像中提取三维信息的技术开始在汽车造型中得到应用,国外在此方面的研究已经比较成熟。但是这种由二维到三维的转换主要是针对二维图纸进行转换,对图片或手绘效果图中三维数据提取和三维重构则刚处于起步阶段。在汽车产品的造型设计中,在设计的初期设计人员往往选择手绘的设计速写或草图来表达创意,这些画在纸上的图形目前可以通过扫描转换成2D数字化图形,如何从这些数字化的效果图入手进行设计对象的三维参数提取,以提高设计的效率,减少实物模型的制作是汽车等工业产品设计过程中亟待解决的问题。
　　本文主要结合透视原理与图像分析技术,在对汽车设计效果图绘制原理进行深入研究的基础上,首先通过扫描将手绘的效果图转换成2D数字化图像,然后再利用数字图像处理技术对其进行灰度变换、边缘提取以及图像分割等处理,最后利用在置信距离的基础上对数据进行数据间相互支持度计算的数据融合算法对数据进行融合和处理完成效果图绘制所用透视条件及透视参数的求取,为下一步的三维重建奠定基础。

目录

摘要

ABSTRACT

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第1章 绪论

1.1 汽车造型设计在汽车开发中的地位和作用

1.2 汽车造型的发展演变过程

1.3 汽车造型设计方法概述

1.4 透视反求技术在现代汽车造型设计中的应用

1.5 论文的主要研究工作

1.5.1 本课题提出的理论依据

1.5.2 本课题研究的主要内容

1.5.3 本课题研究的理论意义及应用价值

第2章 2D到3D设计过程中三维信息抽取基本理论

2.1 图像预处理与边缘提取技术

2.2 透视投影基本原理与分类

2.2.1 透视基本原理

2.2.2 透视的分类

2.2.3 透视图的作法

2.2.4 透视基本元素的反求

2.2.5 其它透视参数及其选择

2.3 基于2D图像的物体三维信息抽取理论及方法

2.4 小结

第3章 设计效果图预处理

3.1 产品效果图的数字化(Digitize)

3.1.1 汽车效果图概述

3.1.2 效果图数字化

3.2 图形变换

3.2.1 效果图像预处理

3.2.2 效果图分割

3.2.3 轮廓提取

3.3 小结

第4章 设计效果图中三维信息的抽取

4.1 基本透视投影参数的获取

4.1.1 两点透视效果图灭点求取方法

4.1.2 效果图立体反求需注意的几点问题

4.2 实例分析

4.3 小结

第5章 总结与展望

5.1 结论

5.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文