基于单幅图像的交互式建模技术研究

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910839412.7(22)申请日 2019.09.03(71)申请人 电子科技大学地址 611731 四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人 谢宁　杨心如　申恒涛　(74)专利代理机构 成都希盛知识产权代理有限公司 51226代理人 陈泽斌(51)Int.Cl.G06T 13/20(2011.01)(54)发明名称一种基于单目相机的人脸实时交互动画的实现方法(57)摘要本发明涉及三维角色动画技术，其公开了一种基于单目相机的人脸实时交互动画的实现方法，通过融合人脸表情捕捉和语音情感识别技术，生成动画参数，并通过基于骨骼的技术来实时合成可视化的动态皮肤变形动画，使得生成的实时动画的表情更加具有丰富性、自然性，真实感，更具备自身特色。

该方法可以概括为：捕获人脸视频图像和语音输入信息，提取人脸表情动画参数和语音情感动画参数；通过动作状态空间模型学习由骨骼运动和相应的皮肤变形组成的训练序列，建立基于辅助骨控制器的虚拟角色骨骼蒙皮模型，通过提取的人脸表情动画参数和语音情感动画参数驱动所述虚拟角色骨骼蒙皮模型，生成实时交互动画。

权利要求书2页 说明书7页 附图3页CN 110599573 A 2019.12.20C N 110599573A1.一种基于单目相机的人脸实时交互动画的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过单目相机捕获人脸视频图像，获取人脸图像序列；同时通过语音传感器捕获语音输入信息；S2、在人脸图像序列中标记人脸特征点，并提取人脸表情动画参数；S3、在捕获的语音输入信息中提取语音特征，并提取语音情感动画参数；S4、通过动作状态空间模型学习由骨骼运动和相应的皮肤变形组成的训练序列，建立基于辅助骨控制器的虚拟角色骨骼蒙皮模型，通过提取的人脸表情动画参数和语音情感动画参数驱动所述虚拟角色骨骼蒙皮模型，生成实时交互动画。

Real-Time Human Pose Recognition in Parts from Single Depth Images 基于单深度特征图像的实时人体姿态识别摘要：我们提出了一种能够迅速精确地预测人体关节3D位置的新方法，这种方法仅需要单幅深度图像，无需使用时间信息。

我们采用了一种实物识别方案，并设计了一种人体组成中间模型，这种模型能够把高难度的姿势统计问题转化为更简单的像素分类问题。

我们大量、多种多样的训练数据库允许分类器能够估计出身体部位而不受姿势、身体形状和着装等的影响。

最后，我们提出了一种基于人体多个关节的3D检测可信方案，该方案通过重新投影分类结果并建立本地模型。

系统在消费者硬件上以200帧每秒的速度工作。

无论是合成的抑或真实的测试设置，我们的评价体系中多个训练参数都表明极高的精度。

在与相关研究的比较中我们达到了极高的精度要求，并且改进了整个人体骨架相邻匹配的精确度。

1.简介强大的交互式人体跟踪应用有游戏、人机交互、安全、远程呈现甚至健康监护。

随着实时深度相机的出现，这项任务被大大地简化[16,19,44,37,28,13]。

然而，即便是当前最好的系统仍然存在局限性。

尤其是在Kinect发布之前，并没有一款互动式的消费级别的硬件能够处理大范围的人体形状和尺寸[21]。

也有一些系统能够通过追踪一帧帧图案来达到高速度，但是快速初始化的努力却不够强大。

在本论文中，我们集中于姿势识别的研究：通过对单幅深度图像的检测识别出每个骨骼关节的3D位置。

我们对每帧图像的初始化和恢复的集中研究是为了补充一些合适的追踪算法。

[7,39,16,42,13]。

这些将来有可能合并暂停与运动的连贯性。

该算法目前是Kinect游戏平台的核心组成部分。

如图一所示，受最近把实体划分成多个部分进行实物识别的研究方法的影响[12,43]，我们的方法可以划分为两个关键性的设计目标:计算效率与鲁棒性。

一幅输入的深度图像被分割成身体紧密概率的标记部分，同时每一部分被定义为在空间上相近的感兴趣的骨骼关节。

基于人工智能的智能交互式媒体艺术创作系统设计随着人工智能技术的不断发展，智能交互式媒体艺术创作系统正在成为一个备受关注的研究领域。

这样的系统结合了人工智能和媒体艺术的特点，能够为艺术家们提供创作的灵感、工具和平台。

本文将详细介绍基于人工智能的智能交互式媒体艺术创作系统的设计，包括系统架构、关键技术和应用场景。

一、系统架构基于人工智能的智能交互式媒体艺术创作系统的架构主要由以下几个组件构成：1. 数据采集：系统可以通过图像、声音、视频等多种方式来采集艺术创作所需的数据。

这些数据可以来自摄像头、麦克风、传感器等设备，也可以通过网络获取。

2. 数据处理：系统需要处理采集到的数据，将其转化为计算机可以理解和处理的形式。

这包括图像处理、音频处理、视频处理等技术，用于提取特征和准备数据集。

3. 智能算法：系统需要运用人工智能算法来对数据进行分析和处理，从而实现智能化的交互。

这包括图像识别、语音识别、自然语言处理、情感分析等算法，可以根据用户的需求进行定制。

4. 用户界面：系统需要提供一个友好的用户界面，让艺术家可以方便地进行创作。

用户界面应该具备良好的交互性和可视化效果，让艺术家可以直观地看到创作效果。

5. 数据存储与管理：系统需要提供数据的存储和管理功能，将采集到的数据和经过处理的数据进行存储，方便后续的分析和查询。

二、关键技术基于人工智能的智能交互式媒体艺术创作系统设计涉及到许多关键技术，下面列举其中几个重要的技术：1. 图像、声音、视频处理：这些处理技术主要用于对采集到的数据进行清洗、分析和转化。

例如，利用图像处理技术提取图像的特征，通过声音处理技术分析声音的频谱等。

2. 数据挖掘和机器学习：这些技术用于从大量的数据中挖掘出有用的信息，并建立模型进行预测和判断。

对于媒体艺术创作系统来说，可以利用机器学习的方法来训练模型，使其能够生成艺术作品。

3. 自然语言处理：自然语言处理技术可以使系统理解和处理人类语言。

图像处理中的图像复原与修复技术研究第一章：引言随着科技的不断发展，数字图像处理技术也变得越来越流行。

图像处理技术已经成为现代数字技术的重要组成部分。

其中，复原和修复技术是图像处理工程中的重要分支，被广泛应用于图像处理、电视、远程通信、医学成像等领域。

图像复原和修复技术的目标是通过各种算法和方法来还原或修复被噪声、失误、缺失或其他因素影响的图像。

这项技术的主要任务是重建一张尽可能接近原始图像的新图像，而不是仅仅对原图像进行简单的重复或再现。

在本文中，我们将深入探讨图像复原和修复技术的不同方法，同时评估这些方法在实践中的性能和各自的优点和不足。

第二章：图像复原技术图像复原的目标是通过去除长期积累的噪声，来恢复图像的质量和细节。

从技术上来讲，图像复原是一种泛化到信号和图像的过程，它通过消除噪声和朦胧，使得原始图像的信号增加。

2.1 基于数学模型的图像复原基于数学模型的图像复原技术是通过使用数学算法来恢复图像质量和细节的。

该方法通过将噪声和信号分析为数学模型，并针对这些模型设计复原算法来去除图像中的噪声。

这些复原算法可以分为线性和非线性方法。

线性方法是一种通过在频率域进行连续滤波来实现的复原方法。

该方法通过将图像转换为频率域，来通过频率过滤器去除噪声。

非线性方法则是通过其他方法，如小波分析、Markov随机场等，来去除图像噪声。

2.2 基于统计学的图像复原基于统计学的图像复原技术主要是建立在从噪声和信号的总体中提取出来的统计特征上。

该方法将信号看作是随机变量，并根据随机变量的概率分布来进行图像复原。

基于统计学的图像复原方法包括了著名的贝叶斯估计等方法。

这些方法能够平滑信号，从而消除噪声，同时保留原图像的细节和特征。

这些方法被广泛应用于医学成像、水下成像和遥感等领域。

第三章：图像修复技术图像的修复旨在通过自动或半自动方法，对图像中的缺陷和损伤进行修复。

这些缺陷可能包括噪声、裂缝、划痕、污渍以及其他破损或失真的情况。

三维交互式场景虚拟现实建模仿真研究
任晓辰;邱春婷
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2024(41)1
【摘要】三维交互式场景构建精度过低会影响人机交互时的体验效果,为有效提升场景的真实性与场景构建效率,提出三维交互式场景虚拟现实建模方法。

从前进后退、左右平移、左右旋转抬头与低头四个角度出发,运用虚拟现实技术对场景构建时用户动作的影响因素展开具体分析;根据分析结果对虚拟交互场景内的相机实施标定处理,通过相机的标定结果获取场景影像,并使用图像分割方法对影像目标实施分割处理;基于影像的目标分割结果结合用户动作影响参数,制定模型约束条件与目标函数,构建三维交互式场景构建模型,通过上述模型实现三维交互式场景的构建。

实验结果表明,使用上述方法开展三维交互式场景构建时,场景构建的效果较好,分辨率较高,达到了预期目标。

【总页数】5页(P217-221)
【作者】任晓辰;邱春婷
【作者单位】西安工程大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于OpenGL的交互式三维建模仿真应用研究
2.基于手势的交互式三维场景并行光线跟踪绘制研究
3.基于WebGL的交互式三维地理场景构建方法研究
4.面向移动终端的交互式三维场景模拟重建研究
5.基于碰撞检测的交互式三维场景漫游系统研究与实现
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面向创意设计的交互式协作三维建模技术研究一、立项依据1、本项目国内外科技创新发展概况和最新发展趋势草绘建模是一种将草图转化为三维模型的技术，它以笔式交互界面为信息获取媒介，从而快速表达产品的概念构思形状，广泛的应用于动漫、游戏以及工业制作等创意设计领域。

传统手工设计(“有纸设计”)中的人物、动物和植物甚至环境都是采用“纸笔模式”绘制出来的，具有高超的艺术感染力，但其制作过程繁杂，生产效率低下；计算机辅助设计(“无纸设计”)则是将计算技术与设计艺术相互结合而产生的一种崭新艺术表现形式，自二十世纪七十年代至今，计算机辅助设计技术已从计算机辅助平面设计(二维平面设计)发展到当今流行的计算机三维模型生成(三维动画、游戏等)，为创意设计领域带来了一系列革命性变化：不仅突破了传统手工操作的局面，拓展了设计艺术的创意作用空间，而且超越了传统艺术的表现局限，缩短了艺术创作与欣赏间的空间间隔；尤其是计算机三维模型生成技术，以其强大的模型生成能力和丰富的艺术表现手法等为计算机辅助设计技术的发展注入了旺盛生命力，既可增强艺术表现力，也可超越传统艺术的表现局限而赋予其独特的艺术魅力。

然而，计算机辅助平面设计提供了有效的绘制等工具，解决了手工制作过程烦琐和费时等问题，但计算机辅助平面设计系统缺乏足够的三维信息，使得计算机在艺术创意中的作用十分有限；计算机三维模型生成系统拥有三维造型、真实感图形绘制、运动生成及特效和智能处理等强大功能，但其专业而复杂的交互制作过程对大多数非计算机专业的设计师而言是巨大挑战，在一定程度上阻碍了设计师创作思维的流畅发挥。

更重要的是：这些不足造成了现行生产模式中创意设计和模型制作的分离，典型地，由设计师完成创意草图设计，由制作师借助或参照草图完成模型制作，使得既不能充分发挥设计师在创意中的主导作用，又无法利用三维建模技术应有的能力，从而影响产品的艺术质量。

事实上，计算机辅助设计技术并未改变“设计的灵魂在于其艺术创意”这一创作的主旨，不论是产品构成元素及其视觉表现形式，还是其市场推广效果和质量均依懒于设计师的生活体验和绘画技巧，设计师在从艺术创意的酝酿直至创意内容的外在物化整个艺术创作过程中的主导作用依然不可替代；同时，计算机辅助设计技术也未改变设计师对传统纸笔环境下草图绘制这一艺术创作方式的偏爱，尽管这种偏爱主要源自于人类对这类媒介的熟识及其自身固有的便利性，更重要的是：设计师心中的三维描述才是其将手工所绘变成栩栩如生模型的本质要素。

交互关系超图卷积模型的双人交互行为识别双人交互行为识别是计算机视觉领域中一个重要的研究方向，它旨在通过对双人间的交互行为进行准确识别，从而实现更智能的人机交互和行为分析。

近年来，随着深度学习的兴起，基于深度学习的双人交互行为识别方法取得了显著的进展。

然而，传统的深度学习模型忽视了双人互动中交互行为的复杂性和关系，因此在面对复杂的交互场景时效果不佳。

为了解决这个问题，研究人员提出了交互关系超图卷积模型。

该模型结合了超图理论和图卷积神经网络，能够有效地捕捉双人交互中的关系信息，并实现准确的交互行为识别。

下面将详细介绍该模型的原理和应用。

一、交互关系超图卷积模型的原理交互关系超图卷积模型采用超图的概念来表示双人交互关系。

传统的图模型将每个节点看作一个单独的实体，而超图模型将多个节点组合成一个超节点，从而更好地反映多个节点之间的关系。

在交互关系超图卷积模型中，每个超节点表示一个双人互动事件，包括两个人的身份特征、姿势和动作序列等信息。

在超图中，节点之间的关系通过超边来表示。

超边连接了多个超节点，表示它们之间具有某种关系。

通过对超边的建模，可以有效地捕捉到双人交互中的关系信息。

同时，交互关系超图卷积模型还引入了图卷积神经网络的思想，利用多层卷积操作来提取特征并实现信息传递。

二、交互关系超图卷积模型的应用交互关系超图卷积模型在双人交互行为识别任务中具有广泛的应用。

通过对双人间的交互行为进行准确的识别，可以实现以下应用场景：1. 智能监控系统：交互关系超图卷积模型可以应用于智能监控系统，实现对公共场所的人员行为分析。

通过识别双人间的交互行为，可以及时发现异常行为或潜在安全隐患，提高公共安全性。

2. 人机交互系统：交互关系超图卷积模型可以应用于人机交互系统，实现更智能和自然的交互体验。

通过识别用户与机器人或虚拟角色之间的交互行为，可以实现更准确的语音识别、姿势识别和情感分析等功能。

3. 运动分析和辅助训练：交互关系超图卷积模型可以应用于运动分析和辅助训练领域。

基于Unity3D的数字虚拟人交互技术研究与应用
李光亚;司占军
【期刊名称】《印刷与数字媒体技术研究》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】目前,数字虚拟人交互技术虽然能够实现与用户的基本交互,但仍然存在着语言理解偏误、缺乏情感表达能力等一系列问题,导致用户的交互体验感不足。

在此背景下,本研究首先分析了数字虚拟人技术的发展现状和存在的问题,进而探究了基于Unity3D的数字虚拟人交互技术,并提出了一种由文本直接生成带有情感特征语音的方法。

基于此,将其与ChatGPT语言理解与文本生成、文本情感分析和改进后的VITS语音合成技术结合,并使用Kinect 2.0设备模拟全息交互效果,最终构建了一款能够进行准确理解并模拟情感回应的数字虚拟人交互应用。

结果表明,该技术可有效提高数字虚拟人的理解与表达能力,为用户提供更好的交互体验,对于数字虚拟人技术的应用和发展具有参考价值。

【总页数】12页(P123-134)
【作者】李光亚;司占军
【作者单位】天津科技大学人工智能学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于Unity3D的传统农具三维交互展示技术研究
2.基于认知机制的情感虚拟人交互技术研究
3.基于Agent的虚拟人情感交互建模技术研究
4.基于Unity3D开发数字站区管理应用的系统集成技术研究
5.基于Unity3D的能源站交互展示技术研究
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国家自然基金委数字孪生交互式融合建模数字孪生是指通过数字化技术将现实世界中的物理系统或过程与虚拟的计算模型进行一一对应的建模方法。

数字孪生的应用范围非常广泛，可以应用于制造业、能源领域、交通运输、医疗健康等方面，能够提高系统的效率、准确性和可靠性。

国家自然基金委是我国自然科学领域的核心科研机构，积极开展数字孪生的研究和应用推广工作，促进数字孪生技术在国内的普及和发展。

数字孪生的交互式融合建模是数字孪生技术的一种重要表现形式，它可以通过数字孪生平台实现真实系统和虚拟模型之间的双向交互，并将两者进行融合建模。

交互式融合建模的核心是实时的数据传输和共享。

数字孪生平台可以通过传感器、物联网技术等手段实时采集实际系统的数据，然后将数据传输到虚拟模型中进行实时的仿真和分析。

同时，虚拟模型也可以向实际系统发送指令和数据，实现对实际系统的控制和调节。

通过这种双向交互，实际系统与虚拟模型之间可以进行实时的数据同步和反馈，提高系统的响应速度和准确性。

数字孪生的交互式融合建模可以为决策者提供全面的信息支持。

通过将真实系统和虚拟模型的数据进行融合，可以实时监测和评估系统的运行状态，并提供精确的预测和决策支持。

交互式融合建模还可以通过对系统的不同场景进行模拟和优化，帮助决策者制定最佳的决策方案，降低风险和成本。

数字孪生的交互式融合建模还可以在产品研发和制造过程中发挥重要作用。

通过将真实系统和虚拟模型进行双向交互，可以在虚拟环境下进行产品设计、工艺规划和优化，降低研发过程中的试错成本和时间。

同时，交互式融合建模还可以将虚拟模型与实际系统进行匹配检测，实时监测和调整产品性能和质量，提高产品的一致性和稳定性。

然而，数字孪生的交互式融合建模仍然面临一些挑战。

首先，实时数据传输和共享的技术要求较高，需要建立高效稳定的数据通信网络。

其次，数据的质量和准确性对建模结果的影响较大，需要加强数据采集和处理的精度和可靠性。

最后，数字孪生的交互式融合建模需要综合考虑多个学科领域的知识和技术，需要加强学科交叉和合作研究。

基于单幅图像的三维重建技术综述
孙宇阳
【期刊名称】《北方工业大学学报》
【年(卷),期】2011(023)001
【摘要】三维重建是计算机图形学、图像处理和计算机视觉研究中的一个重要课题,其包括基于三维点云的重建和基于图像的重建.基于图像的三维重建又包括多幅图像和单幅图像重建.本文侧重于单幅图像重建技术,在对大量有关单幅图像三维重建技术的文献理解和综合基础上,归纳介绍了3种重建技术并给出相应的应用实例,从而提出了单幅图像三维重建技术的一些展望.
【总页数】5页(P9-13)
【作者】孙宇阳
【作者单位】北方工业大学图像处理与模式识别研究所,100144,北京
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.基于监督学习的单幅图像深度估计综述 [J], 毕天腾;刘越;翁冬冬;王涌天
2.基于单幅图像的三维重建技术 [J], 李波;王祥凤;李本山
3.基于图像的三维重建技术综述 [J], DONG Penghui;KE Liangjun
4.基于深度学习的单幅图像超分辨率重建综述 [J], 李彬;喻夏琼;王平;傅瑞罡;张虹
5.基于深度学习的单幅图像超分辨率重建算法综述 [J], 李佳星;赵勇先;王京华
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航天返回与遥感第44卷第6期130 SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING2023年12月基于单像素成像的遥感图像分辨率增强模型陈瑞林章博段熙锴孙鸣捷*（北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100191）摘要目前对地遥感的最主要途径之一便是通过遥感相机获得目标物信息，然而遥感相机的分辨率直接影响成像质量。

结合遥感相机的推扫式成像技术，文章提出了一种基于单像素成像的超分辨增强技术模型，该模型能够简化重建过程，其设计目标是基于单像素超分辨的技术手段将航天遥感相机的图像分辨率增强4倍。

为了验证该设计思想及其重建效果，文章设置了超分辨增强仿真试验，最终仿真试验结果表明，基于单像素的超分辨模型可以将图像的信噪比提高1.1倍，且重建的图像具有明显的抑制噪声的效果，起到了良好的降噪功能，相较于其他传统图像分辨率增强方法（如双三次内插、超深超分辨神经网络）具有更高的优越性。

该方法可为地理遥感探测、土地资源探查与管理、气象观测与预测、目标毁伤情况实时评估等诸多领域的图像处理和应用提供有力支持。

关键词单像素超分辨分辨率增强推扫式成像降噪效果遥感应用中图分类号: TP751.2文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2023)06-0130-10 DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2023.06.012Remote Sensing Image Resolution Enhancement Technology Based onSingle-Pixel ImagingCHEN Ruilin ZHANG Bo DUAN Xikai SUN Mingjie*（School of Instrument Science and Optoelectronics Engineering, Beijing University of Aeronautics and Astronautics,Beijing 100191, China）Abstract At present, one of the most important ways of earth remote sensing is to obtain target information through remote sensing cameras, but the resolution of remote sensing cameras directly affects the imaging quality. Combined with the pushbroom imaging technology of remote sensing camera, this paper proposes a super-resolution enhancement technology model based on single-pixel imaging, which can simplify the reconstruction process, and its design goal is to enhance the image resolution of aerospace remote sensing camera by 4 times based on single-pixel super-resolution technology. In order to verify the design idea and its reconstruction effect, the super-resolution enhancement simulation experiment is set up, and the final simulation results show that the single-pixel super-resolution model can improve the signal-to-noise ratio of the image by 1.1 times, and the reconstructed image has the obvious effect of suppressing noise, which plays a good noise reduction function, and has higher superiority than other收稿日期：2023-06-30基金项目：国家自然科学基金委项目（U21B2034）引用格式：陈瑞林, 章博, 段熙锴, 等. 基于单像素成像的遥感图像分辨率增强模型[J]. 航天返回与遥感, 2023, 44(6): 130-139.CHEN Ruilin, ZHANG Bo, DUAN Xikai, et al. Remote Sensing Image Resolution Enhancement Technology Based on Single-Pixel Imaging[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2023, 44(6): 130-139. (in Chinese)第6期陈瑞林等: 基于单像素成像的遥感图像分辨率增强模型 131traditional image resolution enhancement methods (such as bicubic interpolation and ultra-deep super-resolution neural network). This method can provide strong support for image processing and application in many fields, such as geographic remote sensing detection, land resources exploration and management, meteorological observation and prediction, and real-time assessment of target damage.Keywords single-pixel super-resolution; resolution enhancement; push-broom imaging; noise reduction effect; remote sensing application0 引言对地遥感成像的主要途径之一就是航天遥感相机，由于其具有覆盖范围广、成像速度快、风险低等优势，在国土资源管理、气象预报、地理测绘等领域发挥着举足轻重的作用。

基于单张图像的建筑物三维重建【摘要】基于单张图像的建筑物三维重建是一项前沿技术，通过利用计算机视觉和图像处理技术，可以从单张平面图像中还原出建筑物的三维模型。

本文从建筑物三维重建技术的概述开始，介绍了基于单张图像的建筑物三维重建方法以及关键技术。

随后，通过实验设计与结果分析，展示了图像处理与建筑物三维模型生成的过程。

分析了基于单张图像的建筑物三维重建的优势，并探讨了未来的发展趋势。

通过本文的研究，可以为建筑设计、文化遗产保护等领域提供有力的支持和帮助，促进了信息技术与建筑学的融合，为未来的研究和发展提供了新的可能性。

【关键词】建筑物三维重建、单张图像、技术概述、关键技术、实验设计、结果分析、图像处理、模型生成、优势、未来发展、结论、展望。

1. 引言1.1 研究背景建筑物三维重建是近年来数字化建筑领域的热门研究方向之一。

随着科技的不断发展，基于单张图像的建筑物三维重建技术逐渐受到人们的关注与重视。

在过去，建筑物三维重建通常需要大量的数据和复杂的设备，而基于单张图像的技术则通过利用现有的图像信息，能够实现更加高效和便捷的建筑物重建。

当前，建筑行业正面临着数字化转型的挑战和机遇，如何高效、精准地获取建筑物的三维信息成为了广泛关注的焦点。

而基于单张图像的建筑物三维重建技术正是在这样的背景下应运而生，其在实际应用中具有广阔的发展前景和巨大的市场需求。

研究基于单张图像的建筑物三维重建不仅能够推动建筑行业的数字化转型，提高建筑设计和规划的效率，还能够为城市规划、文物保护等领域提供更加丰富的数据支持。

深入探究这一技术的原理和方法，具有重要的理论和实践意义。

1.2 研究目的建筑物三维重建是一项在数字化时代具有重要意义的研究课题，其研究目的主要包括以下几点：通过基于单张图像的建筑物三维重建技术，可以实现对建筑物的快速高效重建，为城市规划、文物保护、工程建设等领域提供可靠的数据支撑。

这对于提高测绘和建筑行业的工作效率具有重要意义。

图形图像处理领域学术规范摘要图像去雾技术是图像处理和计算机视觉领域共同关心的重要问题。

通过从图像处理和物理模型的研究角度对图像去雾技术进行综述，综合了近年来提出的典型的图像去雾方法的基本原理和最新研究进展，并对一些典型的及最新提出的去雾方法，对图像去雾方向的知识体系、技术体系、学习规划等做了一个总结。

最后展望了图像去雾技术的未来研究方向，并给出了一些建议。

关键词：图像去雾；图像处理；图像去雾Abstractdehaz ing is an importa nt issue that in terests both digital image process ing and computer visi on areas.This paper surveyed the rece nt tech niq ues for image dehaz ing from the point view of physical model and digital image processing. Some fun dame ntal prin ciples of typical methods were summarized and the state— of-the—art progress was presented For some typical, new haze removal algorithms, both the perceptual visual effect and objective evaluation data were presented to illustrate their haze removal performance Finally , some future research topics on image dehaz ing were suggestedKey words： image dehazing image processing目录摘要 (1)绪论 (5)1、自我评价 (5)2、感兴趣的研究领域 (5)3、国内外研究与应用状况 (5)4、准备从事的研究方向 (6)、本论 (7)1、图像处理的体系架构 (7)2、图像处理的人才能力结构 (7)3、图像去雾方向的知识体系 (8)4、图像去雾方向的技术体系 (9)5、图像去雾方向的学习规划 (9)6、图像去雾方向的发展前景及难点 (9)7、图像去雾方向的预期成果 (10)二、结论 (11)三、图形处理学术规范 (12)参考文献 (13)绪论1、自我评价本科专业为计算机科学与技术，学习的专业课比较杂乱，软件、硬件、网络方向的相关课程都有开设，编程语言也学习了很多种， C C++ JAVA等等，但每种都算不上熟练，基础的课程也已经忘记了大半，所以有太多的只是要不断去巩固、学习。

DOI:10.19551/ki.issn1672-9129.2021.05.125交互设计中数据可视化的研究与应用徐晓燕(湖北美术学院㊀武汉㊀430000)摘要:大数据时代的到来意味着一切事物可被量化,原始数据库最终要通过图表㊁网络㊁图像等方式形成可视化的最终效果㊂本文通过阐述交互设计和数据可视化的关系,展现数据可视化增加交互的界面和维度,进行维度梯度的延展㊂以此同时,现如今不同的数据可视化也丰富了设计学科的内容,贴合设计的前瞻性和时代性㊂关键词:交互设计;大数据;数据可视化;计算机中图分类号:TB472;TP311.13㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2021)05-0129-01㊀㊀1㊀引言大数据时代的到来,结合在此背景下的跨学科艺术,提供给了设计更多的可能性㊂在这个信息飞速发展的年代,人们不满足于单向㊁单一维度的信息交流㊂在看似单一的信息下,正是人们需要从中获取更多信息的时刻㊂这种交流的维度不是单指人和机器㊁人和人,而是更为广阔的人和空间维度下的交流㊂数据是组成信息的载体,我们可以从中获取信息下无数的数据㊂数据可视化代表了精简的有效信息可视化,数据可视化的形式不止停留在图表㊁图像,通过跨学科的交流,以统计学㊁心理学㊁经济学㊁生物学等学科提炼出的数据,可以与艺术㊁设计进行融合,使得数据可视化具有艺术的审美性与愉悦性㊂数据所提供给人的信息交流与设计学科中的交互设计具有共通性,交互设计中普遍以手机㊁电脑作为交流媒介,使得数据渗透到人们的生活中,但目前新兴的交互设计的界限因为跨学科的只是交流,界限已经变得模糊,不局限于 老套 的交流方式,而是带入了更多设计师的个人情感,与大众交流,这也代表大数据的必不可少㊂2㊀交互设计与数据可视化的定位2.1利用大数据构建虚拟交互空间㊂自2019年末开始新冠疫情以来,城市空间规划成了必不可少的一项研究内容㊂从经济学的角度来讲,如何在区域科学的合理范畴内,使得单一消费者㊁城市空间区域结构㊁城镇体系㊁资源分配达到一体化㊂而空间的定义已经不是大众普遍所理解的现实空间,则是一切看不见摸不着的虚拟空间㊂虚拟空间如今的意义更为庞大,它必须要通过大量的数据来构建㊂通过有逻辑顺序的数据采集,最终整合数据即可得出虚拟空间所需的大量资料㊂同时,也完成了各个层级的信息架构,不同维度的信息都在虚拟空间中体现㊂研究者不仅可以将现实存在的事物作为研究对象,还可以将虚拟事物作为研究对象㊂以上可见,数据对虚拟空间构建的重要性㊂2.2数据可视化设计改变传统交互方式㊂互动体验式媒介的出现,改变了传统的单一性的交互方式㊂传统交互方式只能被动的传播信息,并且极大地受到大环境和自身条件限制㊂换句话说,在移动通信的设备中,有两大传统的交互方式 触控和语音㊂这种单向的人机交互方式,也只是用户一次点击所反馈的信息,并无法传递出更多的信息,无法产生更多的交互行为㊂在互联网行业中,行为方式也是单一的点击,后期出现语音交互㊂交互多媒体的出现改变了传统的交互方式,互联网产业中不再执迷于少有的信息,而是用户点击会出现信息层,让用户去进行筛选㊂移动设备中,为了展现GPS导航的真实性,设计团队引用了地理的真实性,连一条小巷子都能够在移动设备中展现真实的样貌㊂最有代表的是游戏产业㊂在通过AR㊁VR的技术支持下,用户通过特殊器具的佩戴,感受到虚拟性的游戏场景,这种虚拟场景会给用户极大的真实性㊂其次在通过外界的影响下,也会基于触觉以真实性㊂3㊀交互设计中数据可视化的应用3.1数据可视化多种媒介形式㊂(1)信息图表㊂信息图表是一直以来数据可视化应用最多的表现形式㊂信息图表设计并不是一个新出现的设计学科,所以在数据可视化的呈现上仍然保持一定的设计水准和专业性㊂同时,不能让冗杂的视觉创作紊乱信息的精简㊂(2)地图㊂地图作为数据可视化的方式之一,背后需要庞大的数据作为支持㊂现如今,地图的数据可视化背后融合了历史学㊁社会学㊁地理学等多种学科㊂区别于大众熟知的导航系统,地图在历史学等学科更多作为呈现史学而存在㊂研究方法包含现地研究法㊁时空计算法㊁地图作业方法㊂简锦松教授他所阐述唐诗的现地研究背后的数据来源:一为唐人的诗文和文献;二为天文星象;三为山川地理;三者之外,诸如官职㊁器物㊁驿路考古文物等都有不同的研究价值㊂印证了地图可视化需要有丰富的数据作为积淀㊂(3)新媒体设计㊂新媒体设计多样,包含的内容繁多㊂新媒体设计所展示的数据可视化大部分使用装置设计㊂Jaume Plensa著名作品Crown Fountain落座于芝加哥公园,这是一组喷泉装置㊂Jaume Plensa事先采集了1000名市民的面部图像,通过设置在官场的LED屏显现㊂喷泉会通过市民影像的嘴部出来,结束时会吹灭一根蜡烛㊂3.2数据可视化中展现的交互需求㊂(1)信息整合与分析需求㊂信息的整合具备极强的逻辑思维能力,需要从事数据分析的研究者们对庞大的数据库分类整理,其中还包括计算机背后算法的设定㊂如今在 快 节奏的社会中,人们不再有耐心去看反复且信息量多的内容,反而选择简洁明了的内容,用一句简单的话概括就是 是什么?什么时候?在哪里?怎么做?如上所提到的,在一个信息图表设计中,如果使用看似绚丽的视觉效果,则会使传递的信息不突出,违背了信息图表设计的规则㊂(2)多样化交互行为需求㊂时代的进步下,如果仍停留在单向输出的交互方式,最后肯定会落到淘汰的局面㊂正如上述所提到的,移动设备中大量的软件应用了很多AR技术,一个健身软件通过用户人体感应,通过载入设备的算法进行分析,反馈给用户的就是以用户的动作是否符合标准动作㊂当然,标准动作的设定也是最开始就载入软件的程序编码中的㊂4㊀结论目前,数据可视化发生了多样的转变,这种转变对各学科的建设有积极作用㊂设计学科背后也必然要融合多学科的知识,作为设计的数据㊁资料来源, 面 和 里 要兼顾㊂相信未来通过数据可视化会形成更多的交互行为和空间㊂参考文献:[1]简锦松.安天鹏.简锦松:现地研究是 人 的研究[J].‘数字人文“.2020,2.[2]简锦松.‘现地研究与辛弃疾词的新读法“[J].‘数字人文“.2020,0.㊃921㊃。