草绘创意建模技术 [Sketch-Based Creativity Modelling] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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孙正兴 著

图书标签:

• 草图建模
• 创意设计
• 建模技术
• 数字艺术
• 工业设计
• 产品设计
• 可视化
• 创意流程
• 设计思维
• 草绘

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030318381

版次：1

商品编码：10802069

包装：平装

外文名称：Sketch-Based Creativity Modelling

开本：16开

出版时间：2011-07-01

用纸：胶版纸

页数：452

字数：570000

正文语种：中文

编辑推荐

《草绘创意建模技术》通过引入模拟传统纸笔模式的手绘草图交互提出了创意表达与三维建模有机融合的创意建模技术，旨在解决现行设计模式中“创意平面化表达”与“内容三维化呈现”间分离问题，创建了面向创意建模的“手绘草图识别”和“从草图中生成三维模型”两大技术和方法体系，开发了面向创作的三维创意建模“智能画布”软件系统，不仅对计算机辅助概念设计或灵感捕捉技术及自然人机交互技术的发展具有重要学术意义，而且对创意文化产业及工业设计等领域计算机软件技术的发展和应用具有重要影响。

内容简介

《草绘创意建模技术》概要分析了新颖人机交互的技术机理，深入剖析了草绘交互的技术内涵和发展趋势，进而系统论述了将自然人机交互与计算机辅助创意设计有机结合的草绘创意建模技术原理及其研究内容。书中采用大量图例详细描述了草绘图形的表示和处理、草绘图形的识别和解析及草绘图形的三维建模等草绘创意建模技术的方法体系，并介绍了草绘创意建模技术在图形绘制、图形检索、三维建模和运动建模等方面的应用成果。
《草绘创意建模技术》可供从事计算机图形学、虚拟现实、计算机辅助设计、人机交互技术、图形识别和计算机动画等领域的研究人员、研究生和高年级本科生参考，也可供工程设计、服装设计、三维造型、数字娱乐和创意产业等应用领域从业人员参考。

作者简介

孙正兴，男，汉族，博士，南京大学计算机科学与技术系教授，博士生导师，学术委员会委员，教育部“新世纪优秀人才”。兼任《计算机辅助设计与图形学学报》编委；中国图像图形学会计算机动画与数字艺术专委会委员；中国计算机学会计算机辅助设计与图形学专委会委员；中国人工智能学会人工心理与人工情感专委会委员；江苏省计算机学会计算机辅助设计与图形学专委会主任；江苏省微型电脑应用协会理事会副理事长、多媒体技术专委会主任。
曾在某国有大型企业从事计算机应用技术研发和推广工作近十年，作为技术骨干参与完成国家八五科技攻关项目一项、省部级科技攻关项目三项，先后获机械电子工业部科技进步三等奖一次（1989）、江苏省科技进步三等奖两次（1991和1995），并被授予徐州市“优秀专业人才”（1991）和徐州市“优秀青年专业技术人才”（1992）称号。进入南京大学工作以来，先后主持完成中国博士后科学基金项目一项、国家自然科学基金项目两项、国家高技术研究发展（863）计划项目一项、江苏省科技自然科学基金和江苏省科技支撑（工业）计划项目各一项；先后人选教育部高等学校骨干教师资助计划（1999）、教育部新世纪优秀人才资助计划（2004）；教育部创新研究群体（2005）和国家自然科学基金委创新研究群体（2007）骨干成员；荣获南京大学航天科技奖二等奖（2002）和南京大学第七届浦发银行SCI论文奖（2008）。主要研究方向包括：多媒体计算、计算机视觉和智能人机交互等，重点研究面向普适计算的智能视觉环境及其交互技术，已在该领域国内外重要学术刊物上发表学术论文近百篇，编著《计算机图形学教程》、《电子政务原理与技术》等出版物四部，申请发明专利和软件著作权多项。

目录

前言

第1章 绪论
1.1 人机交互技术机理
1.2 新颖人机交互技术
1.3 草绘交互技术
1.3.1 草绘交互的原理特点
1.3.2 草绘交互的处理过程
1.3.3 草绘交互的应用特性
1.4 草绘交互的研究课题
1.4.1 图形识别
1.4.2 语义解释
1.4.3 领域知识
1.4.4 用户习惯
1.4.5 交互界面
1.5 本章小结
参考文献

第2章 草绘创意建模技术原理
2.1 草绘创意建模原理
2.1.1 问题的提出
2.1.2 基本技术机理
2.1.3 相关研究状况
2.2 草绘创意建模的研究课题
2.2.1 深度恢复方法
2.2.2 模型表示方法
2.3 草绘创意建模的应用
2.3.1 概念设计与数字内容创建
2.3.2 三维模型检索和编辑
2.3.3 三维动画创作与生成
2.4 本章小结
参考文献

第3章 草绘图形的表示和处理
3.1 草绘图形的表示框架
3.1.1 草图的模糊几何模型
3.1.2 草图的层次化表示
3.1.3 草图的操作性描述
3.1.4 草图的结构文档定义
3.2 草绘笔画的表示和处理
3.2.1 笔画的预处理
3.2.2 笔画的特征表示
3.2.3 笔画的分割处理
3.2.4 笔画的拟合处理
3.3 草绘对象的表示与处理
3.3.1 草绘对象的特征表示
3.3.2 草绘对象的提取
3.3.3 草绘图形的检索
3.4 本章小结
参考文献

第4章 草绘图形的识别与解析
4.1 图符识别的图匹配方法
4.1.1 草绘图符的模式描述
4.1.2 图匹配的约束部分枚举算法
4.1.3 基于图匹配的草绘图符识别
4.2 草图识别的动态规划方法
4.2.1 动态规划方法概述
4.2.2 图符识别的动态规划方法
4.2.3 草图解析的动态规划方法
4.3 图符识别的机器学习方法
4.3.1 SVM
4.3.2 HMM
4.3.3 BN
4.3.4 实验比较与分析
4.4 图符识别的人工免疫方法
4.4.1 手写签名认证
4.4.2 样本克隆选择
4.4.3 实验结果及分析
4.5 草绘交互的相关反馈
4.5.1 查询点位移方法
4.5.2 线性规划方法
4.5.3 主动有偏式svm学习
4.5.4 实验结果与分析
4.6 本章小结
参考文献

第5章 草绘图形的三维建模
5.1 草绘三维建模的场计算方法
5.1.1 草绘三维发型建模
5.1.2 草绘三维服饰建模
5.2 草绘三维建模的模板形变方法
5.2.1 草绘三维人体建模
5.2.2 草绘三维人脸建模
5.2.3 草绘三维模型编辑
5.3 草绘三维建模的规则驱动方法
5.3.1 草绘三维树木建模
5.3.2 草绘多面体建模
5.4 草绘三维建模的曲面重建方法
5.4.1 草绘膨胀体三维建模
5.4.2 草绘隐式曲面建模
5.4.3 草绘自由曲面建模
5.5 本章小结
参考文献

第6章 草绘创意建模技术的应用
6.1 草绘建模软件模型
6.2 图表绘制应用
6.2.1 PDA图形绘制
6.2.2 电路图绘制
6.2.3 UML图绘制
6.2.4 流程图绘制
6.3 图形检索应用
6.3.1 草绘图形检索
6.3.2 结构图形检索
6.3.3 三维模型检索
6.4 三维建模应用
6.4.1 智能画布系统设计
6.4.2 智能画布的建模功能
6.5 运动建模应用
6.5.1 草绘运动生成
6.5.2 草绘运动编辑
6.6 本章小结
参考文献

精彩书摘

2.模板匹配方式
这种方式是将用户完整绘制的草图作为三维模板库的检索条件，以二维草图与三维模板投影视图匹配的方式来获取三维模型的参考坐标系，并通过评价它们在三维空间中的相似度来对草图进行重建。通常采取从三维模板中抽取二维形状来与草图进行相似性计算，如根据“人们通常从一个相当一贯的观察方向集绘制草图”的观察结果，采用从13个视点得到的物体投影轮廓来定义一个对象的形状描述子[56]，系统通过对每个轮廓进行图像变换而抽取出一个定长而具旋转不变性的特征来创建对象模板，然后，输入草图通过采用相同的图像变换并与存储的模板进行比较来与某个对象进行匹配。还可采用模板检索方法进行三维场景构建：从每个模板中抽取16个视图轮廓，并使用傅里叶形状描述子与草图进行匹配；由于使用多个物体构建场景时不仅需要模板检索，还需要修正场景中每个物体的位置，因此，该系统需要旋转和缩放物体以匹配输入草图的方向，并推断简单的空间关系（如灯放置在桌子上），且需要用户干预以初始化场景中子草图的检索过程并从多个候选集中选择合适的物体。这种方式主要用于唤起型创意建模方法中，省略了深度恢复的线索发现和解析过程，其优势是可以定义更加完整和复杂的三维模板，且极容易对模板和系统功能进行扩展，因为系统新特性的添加恰如向模板库中添加新对象那样容易；其主要难点在于解决二维草图与三维模板的匹配或它们在三维空间中的相似度度量问题。
更一般的模板匹配方法是采用模板定义将已有的三维图形解释原理推广到更复杂的对象，从而简化二维草图的三维解释问题，但通用形状模板的定义体系是其主要难点。利用描述基本图元组成一个对象的过程化描述模型[2]可通过模板的形变而不只是仅用模板的一个实例来匹配输入草图，这种方法的缺点是过程化模板的扩充非常困难，仅适合少量相对简单的几何体对象；而利用六面拓扑模板与输入草图的匹配仅能直接构造与立方体拓扑等价的对象[26]；还可先采用线标记技术对多面体对象进行解释来生成模板，然后通过草绘边界与模板边界的混合来添加曲线[57]；二维概念草图和通用三维线架模板结合方法则是通过摄像机标定算法将模板与输入草图配准来生成和解释其三维形状[29]；基于模型搜索和构造的方法[58]一定程度上偏离了模板模型的概念，更接近于模板部件，用户可通过在模型上近似位置绘制某一部件的轮廓而将部件添加到已有模型上，系统找到匹配的部件，并在用户选择合适的匹配后将部件组合到已有模型中，且自动地相对于其他元素放置。
……

前言/序言

建筑的灵魂与形态：结构美学与材料革新 本书导言： 本书旨在为建筑师、结构工程师、城市规划师以及对现代建筑设计与工程抱有浓厚兴趣的读者，提供一套深入、系统且富有洞察力的知识体系。我们聚焦于建筑结构美学的理论基础、先进材料的应用潜力以及可持续发展在当代建筑实践中的核心地位。全书不涉足任何关于“草绘创意建模技术”的议题，而是将重点置于结构力学、材料科学与形式哲学的交汇点。 第一部分：结构美学——力与形的和谐共舞 第一章：结构逻辑的诗意表达 本章探讨结构如何从纯粹的工程需求上升为设计的核心美学语言。我们分析了从古希腊神庙到现代高层建筑，结构体系（如梁、柱、拱、桁架）在不同历史时期所承载的文化与审美意义。重点阐述了“诚实表达结构”（Honest Expression of Structure）的理念，即结构构件不应被隐藏或过度装饰，而应成为建筑形体的主要驱动力。我们通过对安藤忠雄的清水混凝土结构和皮埃尔·路易吉·奈尔维的预应力混凝土张拉体系的案例研究，展示了结构张力和压力的视觉表现力。 第二章：力学原理在形式生成中的作用 本节深入讲解了基本力学原理——尤其是拉伸、压缩和剪切——如何直接影响建筑的最终形态。内容包括悬臂结构的设计限制与可能性、拱券结构对侧推力的平衡艺术，以及薄壳结构如何通过曲面几何实现效率最大化。我们详细剖析了屈曲（Buckling）现象的视觉后果，并介绍了如何利用拓扑优化理论来指导结构布局，以最小的材料实现最大的结构刚度，从而产生一种内在的、符合力学规律的美感。 第三章：空间骨架与尺度感 本章关注结构网格对内部空间感知的影响。研究了不同模数（Module）的结构网格（如正交网格、放射状网格、不规则网格）如何塑造建筑的内部流线、采光模式和人的尺度感。通过对哥特式教堂复杂的肋拱结构与现代巨型框架（Mega-frame）的对比分析，我们揭示了结构体系在界定建筑宏大叙事与个体体验之间的关键作用。 第二部分：先进材料与工程创新 第四章：混凝土的现代蜕变：从素朴到精工 本章专注于混凝土材料在当代建筑中的革新。详细介绍了高性能混凝土（HPC）、自密实混凝土（SCC）的配合比设计与性能优势，及其如何使得传统上笨重的结构构件得以轻盈化和精准化。我们深入探讨了纤维增强混凝土（FRC）在提高抗裂性、韧性方面的突破，以及清水混凝土表面处理技术（如冲压、酸洗）如何赋予结构表面独特的质感和光影效果。本章不涉及任何数字化建模方法，而是聚焦于材料本身的物理属性与现场施工工艺。 第五章：钢材的张力艺术与连接技术 本节全面梳理了结构用钢材的种类、等级划分及其在不同环境（如抗震区、海洋环境）下的选型原则。重点分析了现代钢结构连接技术，包括高强度螺栓连接、焊接技术（如摩擦型焊、埋弧焊）的可靠性与美观性。我们详细考察了复杂节点——如巨型桁架节点、空间管桁架节点——的构造设计，强调如何使连接件既满足受力要求，又不破坏整体的视觉连贯性。 第六章：复合材料与轻质结构的未来 本章探索了玻璃纤维增强复合材料（GFRP）、碳纤维增强复合材料（CFRP）在非传统结构构件中的应用潜力，特别是它们在预制构件和幕墙支撑系统中的优势。讨论了层压木材（Glulam）和交叉层积木材（CLT）等工程木材如何重新定义建筑的承重体系，以及如何通过材料科学的进步，实现结构系统的高度集成化和预制化。 第三部分：环境交互与可持续结构设计 第七章：结构设计的环境责任 本章将结构效率与生态性能紧密联系起来。探讨了“材料的隐含能量”（Embodied Energy）的概念，并阐述了如何通过优化结构跨度、减少材料用量以及选择低碳材料（如再生骨料混凝土）来降低建筑的生命周期环境影响。我们强调了结构选型对建筑被动式性能的影响，例如深梁如何影响自然采光和热性能。 第八章：抗震与结构的韧性思维 本节聚焦于结构系统在极端荷载下的响应与恢复能力。详尽介绍传统的抗震设计原则，包括“强柱弱梁”、“大震不倒”的哲学。重点分析了先进的减隔震技术，如铅芯橡胶支座（LRB）和粘滞流体阻尼器（Viscous Dampers）的工作原理，以及它们如何通过牺牲耗能元件来保护主体结构的完整性。这些技术是基于严格的动力学分析和材料耗能特性得出的工程结论。 第九章：结构与表皮的共生关系 本书的最后一部分探讨结构框架与建筑表皮之间的复杂互动。分析了不同气候条件下，结构体系如何影响外围护系统的设计（如风压、温度变形的补偿）。探讨了通风幕墙系统、自适应表皮结构的设计挑战，以及如何利用结构构件本身实现遮阳或采光的功能集成，使结构与表皮共同服务于建筑的能耗控制和用户舒适度。 结语： 本书为读者提供了一套扎实的理论基础和丰富的工程实例，旨在培养一种将结构视为美学源泉、将材料视为表达媒介的建筑思维模式。我们相信，最优秀的建筑，必然是结构合理性、材料创新性与空间艺术性完美统一的产物。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书的时候，第一个感觉是它的封面设计相当别致，那种手绘的质感和简洁的排版，似乎已经提前剧透了书中的核心理念。我对于“创意建模”这个概念本身就充满着探索的欲望，它听起来不像传统的、遵循严格规则的建模方法，而更像是一种与直觉和想象力深度融合的创作过程。“草绘”二字更是为这种想象增添了浪漫的色彩，仿佛在说，最原始、最自由的思考，也可以成为构建数字世界的基础。我非常想知道，书中是如何将这种“草绘”的思维方式，转化为一套切实可行、能够指导操作的技术体系的。会不会是介绍一些特殊的软件工具，还是提出了某种创新的工作流程？我猜测，它可能会强调“边画边想”、“边思边建”的学习和实践过程，引导读者如何在快速迭代的草绘过程中，不断 refinement 自己的想法，最终将那些“灵光一现”转化为有价值的数字资产。这本书是否能帮助我克服在传统建模软件中遇到的“卡顿感”，让创意流动得更加顺畅？我期待它能带来一种全新的、更接近我大脑思考模式的建模体验。

评分☆☆☆☆☆

“草绘创意建模技术”这个书名，在我看来，传达了一种将艺术的直觉与技术的严谨巧妙融合的理念。我一直认为，最出色的设计往往源于不受束缚的创意，而“草绘”恰恰是这种自由创造力的最佳载体。然而，将这些天马行空的草图转化为能够实际应用的三维模型，却常常是设计过程中的一大挑战。这本书的名字让我对它充满期待，因为它似乎预示着能够填补这个空白。我非常好奇书中会如何阐述“草绘”与“建模”之间的桥梁。它是否会介绍一些能够将二次元的草图转化为三次元的模型的创新算法或工具？抑或是，它会提供一种全新的思维模式，指导我们在进行草绘时，就应该考虑到建模的可能性和路径，从而让创意从一开始就具备可落地性？我特别想了解，书中是否会探讨如何保留草绘的“生命力”——那种随性、自然的笔触感和不完美之美——在数字模型中，让作品既有技术上的精确性，又不失艺术上的感染力。这是否会成为一种全新的、更符合人类思维习惯的设计流程？

评分☆☆☆☆☆

对于“草绘创意建模技术”这个名字，我首先联想到的是一种极具颠覆性的设计方法。在很多时候，我们习惯于先在脑海中构思，然后直接跳到精密的建模软件中去尝试，这个过程往往伴随着大量的修改和试错，有时甚至会扼杀掉最初的创意火花。而“草绘”本身，就是一种非常直接、低门槛的创意表达方式，它不受工具的限制，更注重表达意图和整体感觉。因此，我非常好奇这本书会如何将这种自由的草绘过程，与严谨的建模技术相结合。它是否会介绍一些能够将手绘草图转化为三维模型的技术，或者提供一套方法论，指导读者如何在草绘的早期阶段就思考建模的可行性？我个人对那些能够捕捉草绘“神韵”的建模技术特别感兴趣，例如如何保留草图的笔触感、不确定性，并将其转化为数字模型中的独特风格。这本书是否能为那些寻求更快速、更具探索性建模方法的创意人士提供一条捷径？它是否能帮助我们在设计初期，更有效地探索和验证不同的创意方向，避免在不切实际的方向上浪费过多时间和精力？

评分☆☆☆☆☆

当我看到“草绘创意建模技术”这本书的书名时，脑海中立刻浮现出一种全新的设计可能性。我一直对那些能够将模糊的创意想法迅速转化为可见形体的技术充满向往，“草绘”这个词本身就带有种随性、灵动的特质，而“创意建模”则暗示着一种突破传统束缚的建构方式。我迫切地想知道，这本书究竟是如何将这两种看似不太搭边的概念结合在一起的。它是否会揭示一些能够让设计师们直接从手绘草图中，生成具有结构和细节的三维模型的方法？或者，它会提供一套系统性的指导，让人们在进行草绘时，就能考虑到建模的逻辑，从而避免后期建模过程中的诸多障碍？我非常好奇，书中是否会探讨如何保留草绘过程中那种独特的“手感”和“神韵”，并将这种艺术化的表达融入到数字模型中，使其不仅在技术上可行，更在视觉上令人耳目一新。这本书是否能为那些渴望在设计初期就进行更自由、更快速的创意探索的设计师们，提供一套全新的工具和思维框架？

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就很有意思，“草绘创意建模技术”——光是这个标题就勾起了我的好奇心。我一直对那些能够将脑海中模糊的灵感转化为具体可见的形态的技术很感兴趣，而“草绘”这个词又带着一种随性、自由和即时性的感觉，这让我觉得它可能是一种非常直观且富有表现力的建模方式。想象一下，在纸上几笔勾勒，就能在电脑里变成一个三维模型，这其中的过程该是多么流畅和富有创造力啊！我期待这本书能够揭示这种技术的核心原理，以及如何有效地利用它来激发和捕捉那些稍纵即逝的创意火花。会不会里面有讲解如何从简单的线条、形状出发，逐步丰富细节，直至形成复杂的模型？或者，它更多地侧重于如何将草绘的“神韵”——那种非精准但充满生命力的感觉——融入到最终的数字模型中？我非常好奇作者会如何平衡这种“草绘”的自由度与“建模”的精确性，以及它在不同设计领域的应用潜力，比如产品设计、建筑设计、甚至是艺术创作。这本书是否能为那些苦于寻找灵感，或者希望摆脱繁琐建模流程的设计师们提供一条新的思路呢？