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我校图形与几何计算实验室在顶级期刊上发表系列研究论文

近日,我校国家数学与交叉科学中心(合肥)图形与几何计算实验室(http://gcl.ustc.edu.cn)在虚拟现实 (Virtual Reality)和计算制造 (Computational Fabrication)领域取得了一系列重要研究进展。有三篇论文被即将在11月举行的计算机图形学领域顶级会议Siggraph Asia录用(第一作者和第一单位均为我校),且发表在该领域唯一的一区TOP期刊ACM Transactions on Graphics (2017年第6)上。

 

在第一篇论文中,提出一种崭新的分而治之的方法,将在VR应用中的大虚拟场景映射到一个较小的现实空间中;该方法首先将虚拟场景分解成较小的子块,然后在保证光滑性的基础上,通过对保距能量的优化将子块逐步地映射到现实空间中,最后通过全局优化进一步降低距离扭曲。该方法能够使得用户在小的现实空间漫游很大的虚拟场景,并且提供很好的VR沉浸式体验。该文的所有参与人都是数学学院的老师和学生(我校为唯一单位),负责人为数学学院的特任副研究员傅孝明老师以及刘利刚老师,第一作者董智超现为数学学院一年级博士生,其他两位参与同学张弛和吴康现分别为二年级和一年级硕士生。此工作得到了国家自然科学基金数学天元基金、国家自然科学基金和中科院“百人计划”的支持。该项目主页为:

http://staff.ustc.edu.cn/~fuxm/projects/SAM/index.html

 

第二篇和第三篇论文的第一作者均为计算机学院特任副研究员宋鹏老师。在第二篇论文中,首次提出一种计算的方法,根据用户指定的玩具外形和运动,自动设计发条玩具的传动机构,可以直接用于3D打印快速制造出来。算法是对一系列基本的传动机构单元进行几何和运动学建模,通过连接这些基本机构单元自动构造出可以传递复杂运动的机构,最后对整个机构进行优化使得输出的运动达到指定效果。该研究结果在玩具设计界和3D打印业界受到高度关注,并有多家企业向我们表示合作产品化意向。该文的通讯作者为数学学院刘利刚老师;其他主要参与者王晓飞现为数学学院一年级硕士生,唐逍现为计算机学院大四本科生,徐洪飞现为计算机学院二年级硕士生。合作单位有香港中文大学和伦敦大学学院。此工作得到了国家自然科学基金数学天元基金、国家自然科学基金和中科院“百人计划”的支持。该项目主页为:

http://staff.ustc.edu.cn/~songpeng/subpage/2017-SIGAsia-Wind-upToy/index.htm

 

 

可重构家具是由多个部件组装起来的家具,通过改变部件的相对位置和连接关系来改变整体结构从而实现不同的形态和功能。在第三篇论文中,首次提出一种计算方法,根据用户指定的家具外形,自动设计可重构家具的三维几何模型。其思想是对给定的多个家具外形做协同分割得到可重用部件的主体模型,进而在部件的主体模型上协同构造连接头,使得每个家具形态中的所有部件通过连接头形成稳定的三维自锁结构。设计出的可重构家具模型可通过多种方式制造出来,如3D打印、激光切割、木工制造。该文的通讯作者为数学学院刘利刚老师;参与者徐洪飞现为计算机学院二年级硕士生;合作单位有香港中文大学和以色列特拉维夫大学。此工作得到了国家自然科学基金数学天元基金、国家自然科学基金和中科院“百人计划”的支持。该项目主页为:

http://staff.ustc.edu.cn/~songpeng/subpage/2017-SIGAsia-ReconfigFurniture/index.htm

 

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