虚拟家居设计系统中笔式交互的应用与实现

虚拟家居设计系统中笔式交互的应用与实现

论文摘要

本文以虚拟家居设计系统为应用目标,以笔式交互在虚拟家居设计系统中的应用为主要研究内容,将基于笔交互的自由勾画技术和概念设计过程中的草图设计技术相结合,并利用已有的手势识别技术,系统研究了虚拟家居系统中笔式交互的交互任务、交互过程模型和交互技术,具体包括:建立了手势知识库;研究了虚拟家居系统中从草图绘制到三维漫游过程中的约束求解技术等。本文为笔式交互在家居设计系统中应用提供了参考原型,基于笔交互的虚拟家居设计展示系统已经投入使用,并取得较好的效果。 主要工作和内容总结如下: 1.分析了虚拟家居系统应用过程中交互的重要性,总结了虚拟家居系统中的交互任务,研究了系统信息构造过程中用户的思维模型和对象模型,分析了基于语音和笔的多通道交互草图CAD系统界面模型的优点和不足,针对三维形状信息提出了三维交互雕刻范式,并研究了雕刻范式和笔纸范式的关系,针对笔纸范式提出了基于眼睛和笔的多通道草图CAD系统界面模型和实现体系。 2.分析了虚拟家居系统中应用笔式交互的优势,提出了系统中的交互任务,研究了虚拟环境中相关的交互技术:包括手势识别技术、约束求解技术和实时反馈技术,并给出了手势识别和约束求解的算法;分析了系统中的三维实时反馈技术,研究了系统三维反馈和渲染和实现过程,研究了实时交互的实现策略及相关技术。 3.作为以上研究的验证。本文开发了一个家居设计展示系统Decorator1.0。该系统目前已经投入市场。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 人机交互技术综述
  • 1.2 人机交互相关技术研究概述
  • 1.2.1 人机交互技术概述
  • 1.2.2 笔式交互技术
  • 1.2.3 交互反馈技术
  • 1.3 虚拟现实技术概述
  • 1.3.1 虚拟现实技术的概念及基本特征
  • 1.3.2 虚拟现实系统分类
  • 1.3.3 虚拟现实技术的主要应用
  • 1.4 论文背景和研究内容
  • 1.4.1 论文研究背景
  • 1.4.2 论文研究内容
  • 1.4.3 论文研究的基本策略
  • 1.5 论文主要工作和组织结构
  • 第2章 虚拟家居设计系统交互任务和交互范式的提出
  • 2.1 引言
  • 2.2 笔式交互的优势
  • 2.2.1 笔式交互与键盘鼠标交互方式的比较
  • 2.2.2 笔式交互的特点
  • 2.2.3 笔式交互的过程模型
  • 2.3 系统中的交互任务
  • 2.3.1 交互任务的分析
  • 2.3.2 交互任务的提出
  • 2.4 系统对象构造过程中的交互范式
  • 2.4.1 系统对象信息局部编辑过程中的用户思维模型
  • 2.4.2 系统构造过程中的对象模型
  • 2.4.3 基于多通道草图CAD系统界面范式
  • 2.4.4 面向形状信息构造的雕刻范式
  • 2.5 基于眼睛和笔两个通道的交互技术。
  • 2.6 小结
  • 第3章 虚拟家居设计系统中交互技术研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 识别技术
  • 3.2.1 识别技术的发展现状
  • 3.2.2 手势识别技术
  • 3.3 约束技术
  • 3.3.1 三维布局操作的功能分析
  • 3.3.2 三维布局约束模型的分析和建立
  • 3.3.3 三维布局部分约束算法实现
  • 3.4 反馈技术
  • 3.4.1 反馈技术综述
  • 3.4.2 交互过程中的反馈分析
  • 3.4.3 反馈技术在系统中的应用
  • 3.5 小结
  • 第4章 虚拟家居设计系统中交互反馈技术应用
  • 4.1 引言
  • 4.2 实时真实感反馈技术
  • 4.2.1 反馈分类
  • 4.2.2 增强实时视觉反馈策略
  • 4.3 实时真实感的渲染技术
  • 4.4 三维真实感技术的应用
  • 4.5 小结
  • 第5章 虚拟家居设计原型系统
  • 5.1 引言
  • 5.2 虚拟家居设计系统的功能和工作流程
  • 5.3 基于MVC设计模式的体系结构和交互分析
  • 5.4 虚拟家居设计系统的实现技术
  • 5.4.1 虚拟家居信息建模
  • 5.4.2 墙面构造过程中的勾画机制
  • 5.4.3 家具信息编辑过程中的自适应机制
  • 5.4.4 基于Direct3D的快速渲染技术
  • 5.5 实例
  • 5.6 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)
  • 相关论文文献

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