草繪創意建模技術 [Sketch-Based Creativity Modelling] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孫正興 著

圖書標籤:

• 草圖建模
• 創意設計
• 建模技術
• 數字藝術
• 工業設計
• 産品設計
• 可視化
• 創意流程
• 設計思維
• 草繪

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030318381

版次：1

商品編碼：10802069

包裝：平裝

外文名稱：Sketch-Based Creativity Modelling

開本：16開

齣版時間：2011-07-01

用紙：膠版紙

頁數：452

字數：570000

正文語種：中文

編輯推薦

《草繪創意建模技術》通過引入模擬傳統紙筆模式的手繪草圖交互提齣瞭創意錶達與三維建模有機融閤的創意建模技術，旨在解決現行設計模式中“創意平麵化錶達”與“內容三維化呈現”間分離問題，創建瞭麵嚮創意建模的“手繪草圖識彆”和“從草圖中生成三維模型”兩大技術和方法體係，開發瞭麵嚮創作的三維創意建模“智能畫布”軟件係統，不僅對計算機輔助概念設計或靈感捕捉技術及自然人機交互技術的發展具有重要學術意義，而且對創意文化産業及工業設計等領域計算機軟件技術的發展和應用具有重要影響。

內容簡介

《草繪創意建模技術》概要分析瞭新穎人機交互的技術機理，深入剖析瞭草繪交互的技術內涵和發展趨勢，進而係統論述瞭將自然人機交互與計算機輔助創意設計有機結閤的草繪創意建模技術原理及其研究內容。書中采用大量圖例詳細描述瞭草繪圖形的錶示和處理、草繪圖形的識彆和解析及草繪圖形的三維建模等草繪創意建模技術的方法體係，並介紹瞭草繪創意建模技術在圖形繪製、圖形檢索、三維建模和運動建模等方麵的應用成果。
《草繪創意建模技術》可供從事計算機圖形學、虛擬現實、計算機輔助設計、人機交互技術、圖形識彆和計算機動畫等領域的研究人員、研究生和高年級本科生參考，也可供工程設計、服裝設計、三維造型、數字娛樂和創意産業等應用領域從業人員參考。

作者簡介

孫正興，男，漢族，博士，南京大學計算機科學與技術係教授，博士生導師，學術委員會委員，教育部“新世紀優秀人纔”。兼任《計算機輔助設計與圖形學學報》編委；中國圖像圖形學會計算機動畫與數字藝術專委會委員；中國計算機學會計算機輔助設計與圖形學專委會委員；中國人工智能學會人工心理與人工情感專委會委員；江蘇省計算機學會計算機輔助設計與圖形學專委會主任；江蘇省微型電腦應用協會理事會副理事長、多媒體技術專委會主任。
曾在某國有大型企業從事計算機應用技術研發和推廣工作近十年，作為技術骨乾參與完成國傢八五科技攻關項目一項、省部級科技攻關項目三項，先後獲機械電子工業部科技進步三等奬一次（1989）、江蘇省科技進步三等奬兩次（1991和1995），並被授予徐州市“優秀專業人纔”（1991）和徐州市“優秀青年專業技術人纔”（1992）稱號。進入南京大學工作以來，先後主持完成中國博士後科學基金項目一項、國傢自然科學基金項目兩項、國傢高技術研究發展（863）計劃項目一項、江蘇省科技自然科學基金和江蘇省科技支撐（工業）計劃項目各一項；先後人選教育部高等學校骨乾教師資助計劃（1999）、教育部新世紀優秀人纔資助計劃（2004）；教育部創新研究群體（2005）和國傢自然科學基金委創新研究群體（2007）骨乾成員；榮獲南京大學航天科技奬二等奬（2002）和南京大學第七屆浦發銀行SCI論文奬（2008）。主要研究方嚮包括：多媒體計算、計算機視覺和智能人機交互等，重點研究麵嚮普適計算的智能視覺環境及其交互技術，已在該領域國內外重要學術刊物上發錶學術論文近百篇，編著《計算機圖形學教程》、《電子政務原理與技術》等齣版物四部，申請發明專利和軟件著作權多項。

目錄

前言

第1章 緒論
1.1 人機交互技術機理
1.2 新穎人機交互技術
1.3 草繪交互技術
1.3.1 草繪交互的原理特點
1.3.2 草繪交互的處理過程
1.3.3 草繪交互的應用特性
1.4 草繪交互的研究課題
1.4.1 圖形識彆
1.4.2 語義解釋
1.4.3 領域知識
1.4.4 用戶習慣
1.4.5 交互界麵
1.5 本章小結
參考文獻

第2章 草繪創意建模技術原理
2.1 草繪創意建模原理
2.1.1 問題的提齣
2.1.2 基本技術機理
2.1.3 相關研究狀況
2.2 草繪創意建模的研究課題
2.2.1 深度恢復方法
2.2.2 模型錶示方法
2.3 草繪創意建模的應用
2.3.1 概念設計與數字內容創建
2.3.2 三維模型檢索和編輯
2.3.3 三維動畫創作與生成
2.4 本章小結
參考文獻

第3章 草繪圖形的錶示和處理
3.1 草繪圖形的錶示框架
3.1.1 草圖的模糊幾何模型
3.1.2 草圖的層次化錶示
3.1.3 草圖的操作性描述
3.1.4 草圖的結構文檔定義
3.2 草繪筆畫的錶示和處理
3.2.1 筆畫的預處理
3.2.2 筆畫的特徵錶示
3.2.3 筆畫的分割處理
3.2.4 筆畫的擬閤處理
3.3 草繪對象的錶示與處理
3.3.1 草繪對象的特徵錶示
3.3.2 草繪對象的提取
3.3.3 草繪圖形的檢索
3.4 本章小結
參考文獻

第4章 草繪圖形的識彆與解析
4.1 圖符識彆的圖匹配方法
4.1.1 草繪圖符的模式描述
4.1.2 圖匹配的約束部分枚舉算法
4.1.3 基於圖匹配的草繪圖符識彆
4.2 草圖識彆的動態規劃方法
4.2.1 動態規劃方法概述
4.2.2 圖符識彆的動態規劃方法
4.2.3 草圖解析的動態規劃方法
4.3 圖符識彆的機器學習方法
4.3.1 SVM
4.3.2 HMM
4.3.3 BN
4.3.4 實驗比較與分析
4.4 圖符識彆的人工免疫方法
4.4.1 手寫簽名認證
4.4.2 樣本剋隆選擇
4.4.3 實驗結果及分析
4.5 草繪交互的相關反饋
4.5.1 查詢點位移方法
4.5.2 綫性規劃方法
4.5.3 主動有偏式svm學習
4.5.4 實驗結果與分析
4.6 本章小結
參考文獻

第5章 草繪圖形的三維建模
5.1 草繪三維建模的場計算方法
5.1.1 草繪三維發型建模
5.1.2 草繪三維服飾建模
5.2 草繪三維建模的模闆形變方法
5.2.1 草繪三維人體建模
5.2.2 草繪三維人臉建模
5.2.3 草繪三維模型編輯
5.3 草繪三維建模的規則驅動方法
5.3.1 草繪三維樹木建模
5.3.2 草繪多麵體建模
5.4 草繪三維建模的麯麵重建方法
5.4.1 草繪膨脹體三維建模
5.4.2 草繪隱式麯麵建模
5.4.3 草繪自由麯麵建模
5.5 本章小結
參考文獻

第6章 草繪創意建模技術的應用
6.1 草繪建模軟件模型
6.2 圖錶繪製應用
6.2.1 PDA圖形繪製
6.2.2 電路圖繪製
6.2.3 UML圖繪製
6.2.4 流程圖繪製
6.3 圖形檢索應用
6.3.1 草繪圖形檢索
6.3.2 結構圖形檢索
6.3.3 三維模型檢索
6.4 三維建模應用
6.4.1 智能畫布係統設計
6.4.2 智能畫布的建模功能
6.5 運動建模應用
6.5.1 草繪運動生成
6.5.2 草繪運動編輯
6.6 本章小結
參考文獻

精彩書摘

2.模闆匹配方式
這種方式是將用戶完整繪製的草圖作為三維模闆庫的檢索條件，以二維草圖與三維模闆投影視圖匹配的方式來獲取三維模型的參考坐標係，並通過評價它們在三維空間中的相似度來對草圖進行重建。通常采取從三維模闆中抽取二維形狀來與草圖進行相似性計算，如根據“人們通常從一個相當一貫的觀察方嚮集繪製草圖”的觀察結果，采用從13個視點得到的物體投影輪廓來定義一個對象的形狀描述子[56]，係統通過對每個輪廓進行圖像變換而抽取齣一個定長而具鏇轉不變性的特徵來創建對象模闆，然後，輸入草圖通過采用相同的圖像變換並與存儲的模闆進行比較來與某個對象進行匹配。還可采用模闆檢索方法進行三維場景構建：從每個模闆中抽取16個視圖輪廓，並使用傅裏葉形狀描述子與草圖進行匹配；由於使用多個物體構建場景時不僅需要模闆檢索，還需要修正場景中每個物體的位置，因此，該係統需要鏇轉和縮放物體以匹配輸入草圖的方嚮，並推斷簡單的空間關係（如燈放置在桌子上），且需要用戶乾預以初始化場景中子草圖的檢索過程並從多個候選集中選擇閤適的物體。這種方式主要用於喚起型創意建模方法中，省略瞭深度恢復的綫索發現和解析過程，其優勢是可以定義更加完整和復雜的三維模闆，且極容易對模闆和係統功能進行擴展，因為係統新特性的添加恰如嚮模闆庫中添加新對象那樣容易；其主要難點在於解決二維草圖與三維模闆的匹配或它們在三維空間中的相似度度量問題。
更一般的模闆匹配方法是采用模闆定義將已有的三維圖形解釋原理推廣到更復雜的對象，從而簡化二維草圖的三維解釋問題，但通用形狀模闆的定義體係是其主要難點。利用描述基本圖元組成一個對象的過程化描述模型[2]可通過模闆的形變而不隻是僅用模闆的一個實例來匹配輸入草圖，這種方法的缺點是過程化模闆的擴充非常睏難，僅適閤少量相對簡單的幾何體對象；而利用六麵拓撲模闆與輸入草圖的匹配僅能直接構造與立方體拓撲等價的對象[26]；還可先采用綫標記技術對多麵體對象進行解釋來生成模闆，然後通過草繪邊界與模闆邊界的混閤來添加麯綫[57]；二維概念草圖和通用三維綫架模闆結閤方法則是通過攝像機標定算法將模闆與輸入草圖配準來生成和解釋其三維形狀[29]；基於模型搜索和構造的方法[58]一定程度上偏離瞭模闆模型的概念，更接近於模闆部件，用戶可通過在模型上近似位置繪製某一部件的輪廓而將部件添加到已有模型上，係統找到匹配的部件，並在用戶選擇閤適的匹配後將部件組閤到已有模型中，且自動地相對於其他元素放置。
……

前言/序言

建築的靈魂與形態：結構美學與材料革新 本書導言： 本書旨在為建築師、結構工程師、城市規劃師以及對現代建築設計與工程抱有濃厚興趣的讀者，提供一套深入、係統且富有洞察力的知識體係。我們聚焦於建築結構美學的理論基礎、先進材料的應用潛力以及可持續發展在當代建築實踐中的核心地位。全書不涉足任何關於“草繪創意建模技術”的議題，而是將重點置於結構力學、材料科學與形式哲學的交匯點。 第一部分：結構美學——力與形的和諧共舞 第一章：結構邏輯的詩意錶達 本章探討結構如何從純粹的工程需求上升為設計的核心美學語言。我們分析瞭從古希臘神廟到現代高層建築，結構體係（如梁、柱、拱、桁架）在不同曆史時期所承載的文化與審美意義。重點闡述瞭“誠實錶達結構”（Honest Expression of Structure）的理念，即結構構件不應被隱藏或過度裝飾，而應成為建築形體的主要驅動力。我們通過對安藤忠雄的清水混凝土結構和皮埃爾·路易吉·奈爾維的預應力混凝土張拉體係的案例研究，展示瞭結構張力和壓力的視覺錶現力。 第二章：力學原理在形式生成中的作用 本節深入講解瞭基本力學原理——尤其是拉伸、壓縮和剪切——如何直接影響建築的最終形態。內容包括懸臂結構的設計限製與可能性、拱券結構對側推力的平衡藝術，以及薄殼結構如何通過麯麵幾何實現效率最大化。我們詳細剖析瞭屈麯（Buckling）現象的視覺後果，並介紹瞭如何利用拓撲優化理論來指導結構布局，以最小的材料實現最大的結構剛度，從而産生一種內在的、符閤力學規律的美感。 第三章：空間骨架與尺度感 本章關注結構網格對內部空間感知的影響。研究瞭不同模數（Module）的結構網格（如正交網格、放射狀網格、不規則網格）如何塑造建築的內部流綫、采光模式和人的尺度感。通過對哥特式教堂復雜的肋拱結構與現代巨型框架（Mega-frame）的對比分析，我們揭示瞭結構體係在界定建築宏大敘事與個體體驗之間的關鍵作用。 第二部分：先進材料與工程創新 第四章：混凝土的現代蛻變：從素樸到精工 本章專注於混凝土材料在當代建築中的革新。詳細介紹瞭高性能混凝土（HPC）、自密實混凝土（SCC）的配閤比設計與性能優勢，及其如何使得傳統上笨重的結構構件得以輕盈化和精準化。我們深入探討瞭縴維增強混凝土（FRC）在提高抗裂性、韌性方麵的突破，以及清水混凝土錶麵處理技術（如衝壓、酸洗）如何賦予結構錶麵獨特的質感和光影效果。本章不涉及任何數字化建模方法，而是聚焦於材料本身的物理屬性與現場施工工藝。 第五章：鋼材的張力藝術與連接技術 本節全麵梳理瞭結構用鋼材的種類、等級劃分及其在不同環境（如抗震區、海洋環境）下的選型原則。重點分析瞭現代鋼結構連接技術，包括高強度螺栓連接、焊接技術（如摩擦型焊、埋弧焊）的可靠性與美觀性。我們詳細考察瞭復雜節點——如巨型桁架節點、空間管桁架節點——的構造設計，強調如何使連接件既滿足受力要求，又不破壞整體的視覺連貫性。 第六章：復閤材料與輕質結構的未來 本章探索瞭玻璃縴維增強復閤材料（GFRP）、碳縴維增強復閤材料（CFRP）在非傳統結構構件中的應用潛力，特彆是它們在預製構件和幕牆支撐係統中的優勢。討論瞭層壓木材（Glulam）和交叉層積木材（CLT）等工程木材如何重新定義建築的承重體係，以及如何通過材料科學的進步，實現結構係統的高度集成化和預製化。 第三部分：環境交互與可持續結構設計 第七章：結構設計的環境責任 本章將結構效率與生態性能緊密聯係起來。探討瞭“材料的隱含能量”（Embodied Energy）的概念，並闡述瞭如何通過優化結構跨度、減少材料用量以及選擇低碳材料（如再生骨料混凝土）來降低建築的生命周期環境影響。我們強調瞭結構選型對建築被動式性能的影響，例如深梁如何影響自然采光和熱性能。 第八章：抗震與結構的韌性思維 本節聚焦於結構係統在極端荷載下的響應與恢復能力。詳盡介紹傳統的抗震設計原則，包括“強柱弱梁”、“大震不倒”的哲學。重點分析瞭先進的減隔震技術，如鉛芯橡膠支座（LRB）和粘滯流體阻尼器（Viscous Dampers）的工作原理，以及它們如何通過犧牲耗能元件來保護主體結構的完整性。這些技術是基於嚴格的動力學分析和材料耗能特性得齣的工程結論。 第九章：結構與錶皮的共生關係 本書的最後一部分探討結構框架與建築錶皮之間的復雜互動。分析瞭不同氣候條件下，結構體係如何影響外圍護係統的設計（如風壓、溫度變形的補償）。探討瞭通風幕牆係統、自適應錶皮結構的設計挑戰，以及如何利用結構構件本身實現遮陽或采光的功能集成，使結構與錶皮共同服務於建築的能耗控製和用戶舒適度。 結語： 本書為讀者提供瞭一套紮實的理論基礎和豐富的工程實例，旨在培養一種將結構視為美學源泉、將材料視為錶達媒介的建築思維模式。我們相信，最優秀的建築，必然是結構閤理性、材料創新性與空間藝術性完美統一的産物。

評分☆☆☆☆☆

“草繪創意建模技術”這個書名，在我看來，傳達瞭一種將藝術的直覺與技術的嚴謹巧妙融閤的理念。我一直認為，最齣色的設計往往源於不受束縛的創意，而“草繪”恰恰是這種自由創造力的最佳載體。然而，將這些天馬行空的草圖轉化為能夠實際應用的三維模型，卻常常是設計過程中的一大挑戰。這本書的名字讓我對它充滿期待，因為它似乎預示著能夠填補這個空白。我非常好奇書中會如何闡述“草繪”與“建模”之間的橋梁。它是否會介紹一些能夠將二次元的草圖轉化為三次元的模型的創新算法或工具？抑或是，它會提供一種全新的思維模式，指導我們在進行草繪時，就應該考慮到建模的可能性和路徑，從而讓創意從一開始就具備可落地性？我特彆想瞭解，書中是否會探討如何保留草繪的“生命力”——那種隨性、自然的筆觸感和不完美之美——在數字模型中，讓作品既有技術上的精確性，又不失藝術上的感染力。這是否會成為一種全新的、更符閤人類思維習慣的設計流程？

評分☆☆☆☆☆

對於“草繪創意建模技術”這個名字，我首先聯想到的是一種極具顛覆性的設計方法。在很多時候，我們習慣於先在腦海中構思，然後直接跳到精密的建模軟件中去嘗試，這個過程往往伴隨著大量的修改和試錯，有時甚至會扼殺掉最初的創意火花。而“草繪”本身，就是一種非常直接、低門檻的創意錶達方式，它不受工具的限製，更注重錶達意圖和整體感覺。因此，我非常好奇這本書會如何將這種自由的草繪過程，與嚴謹的建模技術相結閤。它是否會介紹一些能夠將手繪草圖轉化為三維模型的技術，或者提供一套方法論，指導讀者如何在草繪的早期階段就思考建模的可行性？我個人對那些能夠捕捉草繪“神韻”的建模技術特彆感興趣，例如如何保留草圖的筆觸感、不確定性，並將其轉化為數字模型中的獨特風格。這本書是否能為那些尋求更快速、更具探索性建模方法的創意人士提供一條捷徑？它是否能幫助我們在設計初期，更有效地探索和驗證不同的創意方嚮，避免在不切實際的方嚮上浪費過多時間和精力？

評分☆☆☆☆☆

當我看到“草繪創意建模技術”這本書的書名時，腦海中立刻浮現齣一種全新的設計可能性。我一直對那些能夠將模糊的創意想法迅速轉化為可見形體的技術充滿嚮往，“草繪”這個詞本身就帶有種隨性、靈動的特質，而“創意建模”則暗示著一種突破傳統束縛的建構方式。我迫切地想知道，這本書究竟是如何將這兩種看似不太搭邊的概念結閤在一起的。它是否會揭示一些能夠讓設計師們直接從手繪草圖中，生成具有結構和細節的三維模型的方法？或者，它會提供一套係統性的指導，讓人們在進行草繪時，就能考慮到建模的邏輯，從而避免後期建模過程中的諸多障礙？我非常好奇，書中是否會探討如何保留草繪過程中那種獨特的“手感”和“神韻”，並將這種藝術化的錶達融入到數字模型中，使其不僅在技術上可行，更在視覺上令人耳目一新。這本書是否能為那些渴望在設計初期就進行更自由、更快速的創意探索的設計師們，提供一套全新的工具和思維框架？

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字聽起來就很有意思，“草繪創意建模技術”——光是這個標題就勾起瞭我的好奇心。我一直對那些能夠將腦海中模糊的靈感轉化為具體可見的形態的技術很感興趣，而“草繪”這個詞又帶著一種隨性、自由和即時性的感覺，這讓我覺得它可能是一種非常直觀且富有錶現力的建模方式。想象一下，在紙上幾筆勾勒，就能在電腦裏變成一個三維模型，這其中的過程該是多麼流暢和富有創造力啊！我期待這本書能夠揭示這種技術的核心原理，以及如何有效地利用它來激發和捕捉那些稍縱即逝的創意火花。會不會裏麵有講解如何從簡單的綫條、形狀齣發，逐步豐富細節，直至形成復雜的模型？或者，它更多地側重於如何將草繪的“神韻”——那種非精準但充滿生命力的感覺——融入到最終的數字模型中？我非常好奇作者會如何平衡這種“草繪”的自由度與“建模”的精確性，以及它在不同設計領域的應用潛力，比如産品設計、建築設計、甚至是藝術創作。這本書是否能為那些苦於尋找靈感，或者希望擺脫繁瑣建模流程的設計師們提供一條新的思路呢？

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本書的時候，第一個感覺是它的封麵設計相當彆緻，那種手繪的質感和簡潔的排版，似乎已經提前劇透瞭書中的核心理念。我對於“創意建模”這個概念本身就充滿著探索的欲望，它聽起來不像傳統的、遵循嚴格規則的建模方法，而更像是一種與直覺和想象力深度融閤的創作過程。“草繪”二字更是為這種想象增添瞭浪漫的色彩，仿佛在說，最原始、最自由的思考，也可以成為構建數字世界的基礎。我非常想知道，書中是如何將這種“草繪”的思維方式，轉化為一套切實可行、能夠指導操作的技術體係的。會不會是介紹一些特殊的軟件工具，還是提齣瞭某種創新的工作流程？我猜測，它可能會強調“邊畫邊想”、“邊思邊建”的學習和實踐過程，引導讀者如何在快速迭代的草繪過程中，不斷 refinement 自己的想法，最終將那些“靈光一現”轉化為有價值的數字資産。這本書是否能幫助我剋服在傳統建模軟件中遇到的“卡頓感”，讓創意流動得更加順暢？我期待它能帶來一種全新的、更接近我大腦思考模式的建模體驗。