自由变形技巧

自由变形技巧
自由变形技巧

在Photoshop(以下简称PS)中,我们常常碰到很多对象变形的需求,“自由变换”就是完成这一功能的强大制作手段之一,熟握它的用法会给工作带来莫大的方便。

大家都知道在PS中编辑(Edit)菜单下有一个变换菜单,它的子菜单包含缩放、旋转等等,初学者在对这些菜单的理解上往往强记的方式,其实这样学习效果并不好。

这里我根我自己的一些经验和体会,对“自由变换”作了一个小结,以此献给初学者。

自由变换的快捷键:Ctrl+T

辅助功能键:Ctrl、Shift、Alt。

其中Ctrl键控制自由变化;Shift控制方向、角度和等比例放大缩小;Alt键控制中心对称。

一、三键均不按下,用鼠标拖动

1.鼠标左键按住变形框角点=>对角不变的自由矩形(可反向拖动,形成翻转图形);

2.鼠标左键按住变形框边点=>对边不变的等高或等宽的自由矩形;

3.鼠标左键在变形框外拖动=>自由旋转角度,精确至0.1度。(5.0版本通过“info”信息面板“F8”;6.0以上版本可直接选项栏中定义)

二、按下Ctrl,用鼠标拖动

1.鼠标左键按住变形框角点=>对角为直角的自由四边形;

2.鼠标左键按住变形框边点=>对边不变的自由平行四边形;

3.Ctrl对角度无影响。

4.特例(如图),当某角点拖动至侧对边外时(不好意思,具体位置和角度未计算)会出现如图扭曲。

变换后状态:

三、按下Shift,用鼠标拖动

1.鼠标左键按住变形框角点=>等比例放大或缩小(可反向拖动,形成翻转图形);

2.鼠标左键按住变形框边点=>(同一,即无影响);

3.鼠标左键在变形框外拖动=>15°增量旋转角度,可作90°、180°顺逆旋转。

四、按下Alt,用鼠标拖动

1.鼠标左键按住变形框角点=>中心对称自由矩形;

2.鼠标左键按住变形框边点=>中心对称的等高或等宽自由矩形;

3.Alt对角度无影响。

五、按下Ctrl+Shift,用鼠标拖动

1.鼠标左键按住变形框角点=>对角为直角的直角梯形;

2.鼠标左键按住变形框边点=>对边不变的等高或等宽的自由平行四边形;

六、按下Ctrl+Alt,用鼠标拖动

1.鼠标左键按住变形框角点=>相邻两角位置不变的中心对称自由平行四边形;

2.鼠标左键按住变形框边点=>相邻两边位置不变中心对称自由平行四边形;

七、按下Shift+Alt,用鼠标拖动

1.鼠标左键按住变形框角点=>中心对称的等比例放大或缩小的矩形;

2.鼠标左键按住变形框边点=>中心对称的等高或等宽自由矩形(Shift无作用,同四);

3.仅Shift控制角度。

八、按下Ctrl+Shift+Alt,用鼠标拖动

1.鼠标左键按住变形框角点=>等腰梯形、三角形或相对等腰三角形;

2.鼠标左键按住变形框边点=>中心对称等高或等宽的自由平行四边形。

其实,当你用熟练以后,就会知道,如果你已经能完全理解“功能键:Ctrl、Shift、Alt 其中Ctrl键控制自由变化;Shif 制方向、角度和等比例放大缩小;Alt键控制中心对称。” 的含义,就根本不用去看下面的所谓八种变化了而熟悉Ctrl、Shift、这三个键,在对其它诸如通道、图层、蒙板等的控制上也有极大的帮助。

1改进的骨骼蒙皮算法模拟皮肤变形

第26卷第12期 计算机应用与软件 Vo l 26No .12 2009年12月 Co m puter Applicati o ns and Soft w are Dec .2009 改进的骨骼蒙皮算法模拟皮肤变形 夏开建 王士同 (江南大学信息工程学院 江苏无锡214122) 收稿日期:2008-06-20。夏开建,硕士生,主研领域:计算机动画和仿真技术。 摘 要 骨骼蒙皮算法以其速度快等优点在角色人物变形动画中始终是使用最为广泛的皮肤变形算法。针对骨骼蒙皮算法所产 生的 塌陷 、 裹糖纸 等问题,在基于拉伸蒙皮算法的基础上,提出了一种向皮肤可变区域中增加辅助节点的改进的蒙皮变形技术。实验结果显示,该方法能够有效地消除骨骼蒙皮技术中存在的 裹糖纸效应 缺陷,真实感效果明显增加。关键词 骨骼动画 蒙皮算法 拉伸 辅助节点 S K IN DEFOR MATION SIMULATED W I TH IMPROVED S MOOTH S K INNING ALGORIT HM X i a K aijian W ang Shitong (S c h ool of Infor ma tion Technol ogy,Ji angnan University ,W uxi 214122,Ji ang su,Ch i na ) Abstrac t S m ooth skinn i ng is al w ays a mo st w ide l y usedm e t hod of sk i n defor m a ti on w ith the advantag e o f a f aster algor it h m f o r t he an i m a ti on of defor m able hu m an and creature characters .H ow ever i t suffers fro m a nu m be r of proble m s ,such as the co llapsi ng elbow and candy w rappe r effec t .The paper proposes a ne w skinn i ng de f o r m ati on techno l ogy that it i ncreases the aux ili ary nodes i n t he ski n variab l e reg i ons based on the stretch s m ooth sk i nn i ng algor i th m.The exper i m ent show s t hat the m e t hod can ban i sh candy w rappe r eff ec t defec ts ,and the rea li sti c e ffect is si gnificantly i ncreased . K eywords Ske leta l an i m ati on Smoo t h sk i nn i ng Stretch A ux iliary node 0 引 言 皮肤变形技术在角色动画 [1] 中是一个非常重要的研究课 题,近20年来已经得到了很多研究者的关注,但是由于人物动画和一些角色特征都非常复杂,这块研究领域仍然面临很大的困难和挑战。目前主要有两个常见的方法,一个是基于解剖学变形技术,另一个是基于特征皮肤的直接变形。 本文主要应用第二种方法,通常叫作骨骼蒙皮法。皮肤的外形主要是通过骨架上的连接点的转变来控制的,该算法比较简单,而且给动画师留出了足够的创造空间来得到自己想要的结果,但是,蒙皮算法也会出现很多缺陷,最常见的就是 塌陷 问题和 裹糖纸 效应,之后众多学者也作了一些改进,文献[2]讨论了蒙皮算法的严重缺陷,也就是蒙皮算法对大角度旋转的失真,并提出了基于顶点混合技术加以改进,之后文献[3]提出了基于骨骼混合算法,这种方法需要较多的手工调整参数,同时也只能用于有两个关节控制的顶点。文献[4]提出了一种几何方法,虽然该方法能够模拟出比较真实的结果,但是却大大地加大了计算量,同时也增加了计算机硬件的需求。之后文献[5]又在其基础上提出了一种基于皮肤拉伸的蒙皮算法,该算法比较简单,但是该方法加大了蒙皮算法的自由度,真实感问题上仍然存在一定的缺陷。 本文在上述文献的基础上,分析了骨骼蒙皮算法的基本原理和一些缺陷,在基于文献[5]的基于皮肤拉伸的蒙皮算法基础上,提出了一种向皮肤可变区域中增加辅助节点的改进的蒙皮变形技术。实验结果显示,该方法能够有效地改善骨骼蒙皮 技术的 裹糖纸效应 缺陷,真实感效果明显增加。 1 基本蒙皮算法原理 蒙皮是一种基于局部操作的表面变形算法,该方法可以通过图形化界面为每个皮肤顶点指定对应的骨骼以及对应的权 重。 蒙皮 算法速度较快,但是在指定权重时需要动画师具有一定的经验。 蒙皮 方法本质上是一种插值算法,其基本原理可以用下式表示: v != ?n i =1 i M i D i -1v ?n i=1 i =1(1) 其中,v 是变形前的皮肤顶点坐标,M i 表示在初始参考姿态下与皮肤顶点相关的第i 段骨骼的由局部坐标到全局坐标的转换矩阵,D i -1v 表示在第i 段骨骼局部坐标系中皮肤顶点的坐标值, i 表示第i 段骨骼对于当前顶点的权值,v !表示变形后的皮肤顶点坐标。 蒙皮 算法的基本思想是使关节附近的皮肤顶点同时受到与关节相邻的两段骨骼的影响,影响的大小由权值 i 确定。 2 存在的主要缺陷 骨骼蒙皮算法最容易出现的两个问题就是 塌陷 、 裹糖纸 问题。其中, 塌陷 指的是关节弯曲时,皮肤产生的压扁、

Photoshop变形工具快捷键运用

Photoshop变形工具快捷键运用 (一)自由变换工具介绍 在PS中,“自由变换”是功能强大的制作手段之一,熟练掌握它的用法会给工作带来莫大的方便。 在PS中编辑(Edit)菜单下有一变换菜单,它的子菜单包含缩放、旋转等等,初学者在对这些菜单的理解上往往会以强记的方式,而学习效果并不好。 (二)自由变换使用技巧 快捷键:Ctrl+T 功能键:Ctrl、Shift、Alt 其中Ctrl键控制自由变化;Shift控制方向、角度和等比例放大缩小;Alt键控制中心对称。 1)一、三键均不按下: 1.鼠标左键按住变形框角点=>对角不变的自由矩形(可反向拖动,形成翻转图形); 2.鼠标左键按住变形框边点=>对边不变的等高或等宽的自由矩形; 3.鼠标左键在变形框外拖动=>自由旋转角度,精确至0.1度。(5.0版本通过“info”信息面板“F8”;6.0以上版本可直接在选项栏中定义) 2)按下Ctrl: 1.鼠标左键按住变形框角点=>对角为直角的自由四边形; 2.鼠标左键按住变形框边点=>对边不变的自由平行四边形; 3.Ctrl对角度无影响。 4.特例(如图),当某角点拖动至侧对边外时(不好意思,具体位置和角度未计算)会出现如图扭曲。 3)按下Shift: 1.鼠标左键按住变形框角点=>等比例放大或缩小(可反向拖动,形成翻转图形); 2.鼠标左键按住变形框边点=>(同一,即无影响); 3.鼠标左键在变形框外拖动=>15°增量旋转角度,可作90°、180°顺逆旋转。

4)按下Alt: 1.鼠标左键按住变形框角点=>中心对称自由矩形; 2.鼠标左键按住变形框边点=>中心对称的等高或等宽自由矩形; 3.Alt对角度无影响。 5)按下Ctrl+Shift: 1.鼠标左键按住变形框角点=>对角为直角的直角梯形; 2.鼠标左键按住变形框边点=>对边不变的等高或等宽的自由平行四边形; 6)按下Ctrl+Alt: 1.鼠标左键按住变形框角点=>相邻两角位置不变的中心对称自由平行 四边形; 2.鼠标左键按住变形框边点=>相邻两边位置不变中心对称自由平行四 边形; 7)按下Shift+Alt: 1.鼠标左键按住变形框角点=>中心对称的等比例放大或缩小的矩形; 2.鼠标左键按住变形框边点=>中心对称的等高或等宽自由矩形(Shift 无作用,同四); 3.仅Shift控制角度。 8)按下Ctrl+Shift+Alt: 1.鼠标左键按住变形框角点=>等腰梯形、三角形或相对等腰三角形; 2.鼠标左键按住变形框边点=>中心对称等高或等宽的自由平行四边形。

一种基于小波变换的自适应图像增强算法

崔 冲 丁建华 (大连海事大学信号与图像处理研究所 大连 116026) E-mail cui_chong@https://www.360docs.net/doc/7f14021217.html, ; huazai0135020@https://www.360docs.net/doc/7f14021217.html, 摘 要:针对含有微弱纹状物或点状物的图像,提出一种基于小波变换的自适应图像增强算法,首先根据小波变换提取出图像中不同变化频率的微弱纹状物,再对这些微弱纹状物进行自适应放大,加大其对比度,从而达到增强的目的,实验结果表明,该算法有着良好的增强效果。 关键词: 图像增强;自适应;小波变换; 1 引言 由于受光照、设备等因素的制约,实际摄取的图像会含有较大的噪声,灰度对比度低,某些局部细节没有明显的灰度差别,使人眼或者机器难以识别,因此有必要进行图像增强,为后续处理做准备。 常用的图像增强算法,比如直方图变换、直方图均衡等都有很好的增强效果,但这些都是全局性算法,对某些灰度集中且对比度低的图像,如含有微弱纹状物或点状物的图像,应用这些算法反而会降低清晰度[1],本文根据此类图像的特点,在已有算法的基础上[2],利用小波变换,根据图像信号的变化频率自适应调整求均值的邻域窗口大小,从而使得慢变和快变的信号同时得到增强。 2 基本原理 先介绍一种简单的增强算法[2],为讨论方便,取出一副数字图像中某一行的像素数据形成一维数据信号,它表示数字图像中某一行的灰度变化信息。如图1所示。增强微弱 )(x f 变化就是增强波形中缓变部分,从而使得波形中微弱的波峰和波谷尽可能得到增强。为此,需要求出的慢变均值,再求出其差值)(x f )(x g )()(x g x f a ?=Δ,即可提取出波峰和波谷。下一步就是对这个差值信号进行自适应放大:a Δa A x p Δ?=)(,A 为放大系数,A 应能按照自适应变化,当大时,A 值小,当a Δa Δa Δ小时,A 值大。经自适应放大后的波形如图2所示,显然,中微弱的波峰和波谷都得到充分的放大。 )(x p )(x f 图1 原始信号f(x)波形 图2 增强后的信号p(x)波形 https://www.360docs.net/doc/7f14021217.html,

传感器技术与应用第3版习题答案

《传感器技术与应用第3版》习题参考答案 习题1 1.什么叫传感器?它由哪几部分组成? 答:传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器通常由敏感元件和转换元件组成。其中敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分;转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。 2. 传感器在自动测控系统中起什么作用? 答:自动检测和自动控制技术是人们对事物的规律定性了解、定量分析预期效果所从事的一系列技术措施。自动测控系统是完成这一系列技术措施之一的装置。一个完整的自动测控系统,一般由传感器、测量电路、显示记录装置或调节执行装置、电源四部分组成。传感器的作用是对通常是非电量的原始信息进行精确可靠的捕获和转换为电量,提供给测量电路处理。 3. 传感器分类有哪几种?各有什么优、缺点? 答:传感器有许多分类方法,但常用的分类方法有两种,一种是按被测输入量来分,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等;另一种是按传感器的工作原理来分,如电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、电势型传感器、电荷传感器、半导体传感器、谐振式传感器、电化学式传感器等。还有按能量的关系分类,即将传感器分为有源传感器和无源传感器;按输出信号的性质分类,即将传感器分为模拟式传感器和数字式传感器。 按被测输入量分类的优点是比较明确地表达了传感器的用途,便于使用者根据其用途选用;缺点是没有区分每种传感器在转换机理上有何共性和差异,不便使用者掌握其基本原理及分析方法。 按工作原理分类的优点是对传感器的工作原理比较清楚,有利于专业人员对传感器的深入研究分析;缺点是不便于使用者根据用途选用。 4. 什么是传感器的静态特性?它由哪些技术指标描述? 答:传感器测量静态量时表现的输入、输出量的对应关系为静态特性。它有线性度、灵敏度、重复性、迟滞现象、分辨力、稳定性、漂移等技术指标。 5. 为什么传感器要有良好的动态特性?什么是阶跃响应法和频率响应法? 答:在动态(快速变化)的输入信号情况下,要求传感器能迅速准确地响应和再现被测信号的变化。因此,需要传感器具有良好的动态特性。 测试和检验传感器的动态特性有瞬态响应法和频率响应法。阶跃响应法即瞬态响应法,是给传感器输入一个单位阶跃函数的被测量,测量其输出特性。动态特性优良的传感器的输出特性应该上升沿陡,顶部平直。 频率响应法是给传感器输入各种频率不同而幅值相同,初相位为零的正弦函数的被测量,测量其输出的正弦函数输出量的幅值和相位与频率的关系。动态特性优良的传感器,输出的正弦函数输出量的幅值对于各频率是相同的,相位与各频率成线性关系。

基于四面体控制网格的模型变形算法 (1)

第20卷第9期2008年9月 计算机辅助设计与图形学学报 JO U RN A L O F COM PU T ER AID ED D ESIG N &COM P U T ER G RA PH ICS Vo l.20,N o.9 Sep.,2008 收稿日期:2008-07-15.基金项目:国家 九七三 重点基础研究发展规划项目(2002CB312101,2006CB303102);国家自然科学基金(60603078);新世纪优秀人才项目(NCET 06 0516).赵 勇,男,1982年生,博士研究生,主要研究方向为数字几何处理.刘新国,男,1972年生,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为数字几何处理、真实感绘制、虚拟现实等.彭群生,男,1947年生,博士,教授,博士生导师,CC F 高级会员,主要研究方向为真实感图形、虚拟现实、科学计算可视化等. 基于四面体控制网格的模型变形算法 赵 勇 刘新国 彭群生 (浙江大学CAD &CG 国家重点实验室 杭州 310058)(z haoyong@cad.z https://www.360docs.net/doc/7f14021217.html,) 摘要 提出一种鲁棒的保体积保表面细节的模型变形算法.首先将输入模型嵌入到一个稀疏的四面体控制网格 中,并且通过一种改进的重心坐标来建立两者的对应关系;然后通过用户的交互,对控制网格建立一个二次非线性能量函数对其进行变形,而输入模型的变形结果则可以通过插值来直接获得.由于能量函数的优化是在控制网格上进行的,从而大大提高了算法的效率.与此同时,提出一种新的能量!!!Laplacian 能量,可以使四面体控制网格进行尽量刚性的变形,从而有效地防止了大尺度编辑过程中模型形状的退化现象.文中算法还具有通用性,可支持多种模型的表示方式,如三角网格模型、点模型等.实验结果表明,该算法可以有效地保持输入模型的几何细节、防止明显的体积变化,得到了令人满意的结果. 关键词 模型编辑;四面体控制网格;刚性变形;L aplacian 能量;通用性中图法分类号 T P391 Shape Deformation Based on Tetrahedral Control Mesh Zhao Yong Liu Xing uo Peng Qunsheng (S tate K ey L abor atory of CA D &CG ,Zh ej iang Univ ersity ,H ang z hou 310058) Abstract A robust shape deformation algo rithm w ith the feature o f both vo lum e and surface detail preserv ing is presented.Fir st,the input m odel is embedded into a coarse tetr ahedral co ntro l mesh,and the m odified bar ycentr ic coordinates are employ ed to establish their relationship.Then acco rding to user s editing,the contro l mesh is defor med by solving a quadric no nlinear ener gy m inimization pro blem,and the deform ation is passed to the embedded m odel by interpolatio n.As the optimization pro cess is applied to the control mesh composed of sparse vertices,the efficiency is g reatly improved.Meantime,w e incor porate a new energ y,called Laplacian energ y,into the energy equatio n to m ake the tetrahedral contro l m esh deform as rigidly as possible,thus avoiding shape degenerations even under ex treme editing.Our algor ithm acco mmodates various shape repr esentations,such as triangular meshes,point clouds etc.Experiments demonstrate that the Laplacian energy is very effective in preserv ing geom etric details and pr eventing unreasonable volume changes. Key words shape editing;tetrahedral contr ol m esh;r ig id defor matio n;Laplacian energ y;generality 近年来,随着三维数据采集技术的不断发展,三维数字几何模型已经在数字娱乐、工业设计、医学辅 助诊断、文物保护等很多领域得到了广泛的应用.数字几何处理作为计算机图形学的一个重要分支也得

Photoshop详细解析扭曲变形工具的使用技巧

Photoshop详细解析扭曲变形工具的使用技巧 Photoshop详细解析扭曲变形工具的使用技巧 变形扭曲在工作中可谓最常用的后期技法,也是一根最时效的救命稻草。无论是使在贴图、变脸、特效等等,没有它你几乎无法把成品完成得非常完美,除非你相当的幸运,原图不需要任何修改就是非常理想的图片素材。 我们工作的时候,往往会用到许多设计手法,比如元素对比、主题强调、夸张视觉等等,要把设计拼凑出来容易,做好就需要比较综合的素质了。除了让设计作品符合产品和行业特点,我个人常常会在设计中加入一点玩味的元素来吸引眼球,比如用到一张夸张的素材。但是,素材这东西对于大部分设计师而言是不可求的,那小部分设计师有条件去拍摄,或者有实力去二次创造,二次创造就属于我们合成了。 这次我们要讲的——扭曲变形,是对素材的破坏和创造,看起来比较基础,效果却很能打动你。 好的~~接下来到考验你PS熟练程度的时候了。 变形扭曲这个话题和之前的“光”一样,基础的太基础,进阶的又覆盖面太广。也不是我在这里有资格能讲的。大家都知道,PS常用的变形扭曲工具就那么几个,但是它就是那么

神奇,无论你见到的,想到的,或者想象不到的,它或许就这么轻易的做到了。在这里会因为篇幅原因而避开一些非常基础的操作讲解,大家需要耐心一点,一起学习进步。 废话到此为止,咱们先来看一下PS编辑菜单下关于变形扭曲的命令面板: 咱们一个一个来举例讲解。 上图中,“自由变换”和“变换”只差2个字,它们功能上没有区别,只是操作上入口不一样而已: “变换”命令给用户提供了几种常用的变换形式,比如斜切、扭曲、翻转等等,而这些功能在“自由变换”(快捷键:Ctrl + T )下通过快捷键搭配都可以完成,也就是说通常变形你用自由变换就够了。图示讲解一下: 其中,“变换”下的“变形变换”是其中可操控性能最高的一个命令,它自带了一些变形方案:扇形、拱门、鱼眼等等。我们在各类海报设计时,常常会用到它来处理各种不可控素材,效果好,效率快。 “变换”命令处理常见的缩放、旋转等等不在话下,但是面对一些特殊的情况它就不是首选了。 接下来,更多神器等我们发现,我们从下往上介绍,一个一个说,如下“透视变形”

智能变形飞行器进展及关键技术研究

智能变形飞行器进展及关键技术研究

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智能变形飞行器进展及关键技术研究 像鸟儿一样灵活自由的飞翔,一直是人类梦寐以求的理想。人类很早就认识到鸟儿可以根据飞行状态适时调整飞行姿态,以最佳效率完成滑翔、盘旋、攻击等动作。随着飞行器设计对于高机动性、高飞行效率和多任务适应能力等综合设计需求的不断提高,像鸟儿一样高效灵活的智能变形飞行器研究逐渐成为学术界和工程界的研究热点。 北大西洋公约组织对智能变形飞行器做出过如下定义:通过局部或整体改变飞行器的外形形状,使飞行器能够实时适应多种任务需求,并在多种飞行环境保持效率和性能最优。由此可见,智能变形飞行器是一种具有飞行自适应能力的新概念飞行器,其研究涉及非定常气动力、时变结构力学、气动伺服弹性力学、智能材料与结构力学、非线性系统动力学、智能感知与控制科学等多个学科前沿和热点,代表了未来先进飞行器的一种发展方向。智能变形飞行器具有巨大的应用前景,以美国航空航天局设想的未来智能变形飞机为例,通过新型智能材料、作动器、传感器和控制系统的综合运用,飞机可以随着外界环境变化,柔顺、平滑、自主地不断改变外形,不仅保持整个飞行过程中的性能最优,更能提高舒适性并降低成本。

美国航空航天局设想的未来智能变体飞机概念 机翼平面形状合理改变可改善飞行器的气动性能。下表列出了机翼参数变化对气动性能的影 响,可以看出,通过合理改变机翼形状参数,可以改善飞行器的气动特性和操纵性能,带来增大升力、减小阻力、增大航程与航时等好处,可使飞行器能够高效地完成多种飞行任务。 由于机翼形状参数带来的影响多样,机翼变形的设计方式也多种多样。本文针对研究最多的 变展长、变弦长、变厚度、变后掠和变弯度等变形形式,分别展开介绍。

基于自适应网格变形的图像编辑算法

软件学报 ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW Journal of Software,2012,23(5):1325?1334 [doi: 10.3724/SP.J.1001.2012.03998] ?中国科学院软件研究所版权所有 .
E-mail: jos@https://www.360docs.net/doc/7f14021217.html, https://www.360docs.net/doc/7f14021217.html, Tel/Fax: +86-10-62562563
基于自适应网格变形的图像编辑算法
金 勇, 吴庆标+, 刘利刚
(浙江大学 数学系 ,浙江 杭州 310027)
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Image Editing Algorithms Based on Adaptive Mesh Deformation
JIN Yong, WU Qing-Biao+, LIU Li-Gang
(Department of Mathematics, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)
+ Corresponding author: E-mail: qbwu@https://www.360docs.net/doc/7f14021217.html,
Jin Y, Wu QB, Liu LG. Image editing algorithms based on adaptive mesh deformation. Journal of Software, 2012,23(5):1325?1334. https://www.360docs.net/doc/7f14021217.html,/1000-9825/3998.htm Abstract: This paper presents a generic framework for manipulating the images based on adaptive mesh
deformation, which allows users to move, scale, rotate, and deform the salient objects in the image and retarget the image into other regions with arbitrary boundary shapes. The image is embedded into a triangular mesh and the manipulation is formulized into a quadratic energy minimization problem. The triangles corresponding to the salient objects are constrained by specific transformations with respect to the deformation types of the objects such as translation, scaling, or rotation etc. The solution to the energy optimization can be obtained by solving one or several sparse linear systems. Experimental results show that the algorithm is effective, robust, and efficient and can be integrated into other image processing tools. Key words: 摘 要: adaptive mesh; image editing; image retargeting; rigid transformation; energy optimization
提出一套基于自适应网格变形的图像编辑算法框架,包括图像中特征物的平移、旋转和变形,以及保持特
征物的任意几何边界图像适应.该算法将图像表示为基于图像特征的自适应三角网格,由此将图像编辑问题转换为 带约束的网格变形问题.网格变形由一个二次型能量函数所控制,特征物的平移、旋转和变形可以表述为该能量优 化问题的约束;代表特征物的三角网格在网格变形过程中只允许发生刚性变换.该能量优化问题的全局最优解可以 通过求解 1 个或多个稀疏方程组得到.实验结果表明,该算法效果理想、鲁棒性好、运行效率高,可以有效地应用于 图像处理软件中. 关键词: 自适应网格;图像编辑;图像适应;刚性变换;能量优化 文献标识码: A 中图法分类号: TP391
图像编辑一直是图像处理中的基本问题,包括图像特征物的平移、 旋转和变形以及保持特征物的任意几何 边界图像适应 . 图像特征物的平移、旋转和变形在平面动画以及图像渐变中有着一系列的应用 ;图像适应是指 将图像映射到任意几何边界而同时保护图像特征物体的问题 . 图像适应广泛应用于艺术设计系统中 , 同时是三
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基金项目 : 国家自然科学基金 (10871178, 61070071); 国家重点基础研究发展计划 (973)(2011CB302400, 2011JB105000); 国家 收稿时间 : 2010-08-18; 定稿时间 : 2011-01-31
科技重大专项 (2009ZX07424-001); 中央高校基本科研业务费专项资金 (2010QNA3039)

变形监测技术在桥梁监测中的应用

变形监测技术在桥梁监测中的应用 摘要:桥梁的建设展示了我国大桥梁发展的最新技术水平和成就,代表了大桥梁发展方向,使我国公路桥梁建设步人世界先进行列,并对促进区域经济繁荣和发展,完善国道主干线网起到十分重要作用,并产生了巨大的经济效益和社会效益。本应用研究通过对江阴长江公路大桥的沉降和水平位移监测,探讨变形监测理论在实际工程问题中的应用,通过合适的数据处理方法,分析和总结桥梁变形的规律,为桥梁的养护、管理和决策提供依据和指导。 关键字:变形监测技术、桥梁监测、应用 一、引言 近年来,随着我国桥梁建设事业的迅猛发展,桥梁结构和形势日趋复杂,规模也越来越大,桥梁的施工正朝着超大化的方向发展,对其进行变形监测也就显得尤为重要。变形监测是对被监测的对象或物体进行测量,以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。其主要意义是分析和评价建筑物的安全状态、验证设计参数、反馈设计施工质量、研究正常的变形规律和预报变形。桥梁的变形监测是对桥梁整体性能的监测,其基于工程测量的原理、技术和精密测量仪器,对桥梁在垂直方向和水平方向的位移变形进行定期或实时监测,并通过绘制相应的位移变形影响线或影响面来监测桥梁各部位位移的变形状态,预测其变形规律,为桥梁的维修、养护和管理决策提供依据和指导。 二、桥梁变形监测发展现状 2.1桥梁结构变形监测内容 2.1.1垂直位移监测内容 桥梁结构竖向位移主要包括梁式桥施工期间桥墩、梁体以及运营期间桥墩、桥面的竖向位移测量;拱桥施工期间的桥墩、拱圈以及运营期间的桥墩、桥面垂直位移;悬索桥、斜拉桥施工期间索塔、梁体、锚碇以及运营期间索塔、桥面垂直位移;桥梁两岸边坡垂直位移。 2.1.2水平位移监测内容 桥梁结构水平位移监测主要包括梁式桥施工期间梁体以及运营期间桥面的水平位移监测;拱桥施工期间的拱圈以及运营期间的桥面水平位移监测;悬索桥、斜拉桥施工期间索塔倾斜,塔顶、梁体、锚碇以及运营期间索塔倾斜、桥面水平位移;桥梁两岸边坡水平位移。 2.2 桥梁结构变形监测控制测量 2.2.1 垂直位移监测控制测量 高程控制测量等级的划分,依次为二、三、四、五等。各等级高程控制宜采用水准测量;四等及以下等级可采用电磁波测距三角高程测量,五等也可采用GPS 拟合高程测量。 首级高程控制网的等级,应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理选择。首级网应布设成环形网,加密网应布设成符合路线或节点网。 特级沉降观测的高程基准点数不应少于4个;其他级别沉降观测的高程基准点数不应少于3个。高程工作基点可根据需要设置。基准点和工作基点应形成闭合环或形成由附合路线构成的结点网。 高程基准点应选设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方。高程基准点、工作基点之间宜便于进行水准测量。当使用电磁波测距三角高程测量方法进行观测时,宜使各点周围的地形条件一致。当使用静力水准测量方法进行沉

小波理论及变形分析模型

辽宁工程技术大学 教学方案 (2013~2014学年第二学期) 课程名称变形分析与预报理论轮 所属院系测绘与地理科学学院 制定人杨帆

第一章绪论 1. 变形监测的内容、目的与意义 变形监测的基本概念 变形监测的内容 变形监测的目的和意义 2.变形监测技术及其发展 3.变形分析的的内涵及其研究进展 变形分析方法简介 变形分析研究的发展趋势 第二章绪论 第2.1 变形监测技术与方案设计 变形监测内容的确定 监测方法、仪器和监测精度的确定 监测部位和测点布置的确定 变形监测频率的确定 综合变形监测系统 2.2 监测数据处理方法 1.变形监测网的数据处理 (1).平均间隙法加最大间隙法 (2).卡尔曼滤波法 2.变形监测点的数据处理 (1)回归分析法 (2)其他方法

2.3 变形监测资料分析及成果表达与解释 资料整理的主要内容 观测资料分析阶段 资料分析常用方法 提交成果资料 成果表达 成果解释 需要回答以下问题: 1. 性质:是为什么性质的监测?状态安全监测还 是交通安全监测或运行安全监测; 2. 是否需在不同荷载情况下,对变形体的变形模 型做检验验证? 3. 是否需根据岩土力学性质建立物理力学模型? 4. 工程整治的效果怎样? 5. 是否需对地球物理假设进行验证? 6. 是否需对工程建筑物进行监测和检验? 7. 采取措施后是否需做建筑物的安全证明? 2.4 监测数据处理平差程序设计与实现 监测数据处理平差程序设计(实验) 1.秩亏自由网平差原理 精度评定 程序设计 设计CLeve 类 各个函数的实现(见程序:) 在菜单中实现计算 计算结果 参考文献: 本章主要内容: 变形监测内容的确定 监测方法、仪器和监测精度的确定 监测部位和测点布置的确定 变形监测频率的确定 综合变形监测系统 控制网优化设计问题的分类及解法

RLS自适应均衡算法及其应用

现代信号处理 学号: 小组组长: 小组成员及分工: 任课教师:聂文滨教师所在学院:信息工程学院 2015年 11 月

RLS自适应均衡算法及其应用 摘要 在移动通信领域中,码间干扰始终是影响通信质量的主要因素之一。产生码间干扰的要原因是信道的非理想特性,多径传输是导致信道非理想特的重要因素。为了提高通信质量,减少码间千扰,在接收端通常都要采用均衡技术抵消信道的影响。而在使用均衡器的大多数通信系统中,信道的特性是未知的。并且在许多情况下,信道响应是随时间变化的。此时,简单的线性均衡器难以满足系统的基本要求,必须使用具有较强的时变适应能力的均衡器,即自适应均衡器。在传统的均衡器中,自适应算法必须是以已知的训练序列为前提才能开始进行,然而实际信道中训练序列的传输往往是比较困难的,同时也会降低通信系统的效率。盲自适应均衡器可以有效地解决这一问题。 本文首先介绍了课题背景及课题研究的意义,阐述了RLS均衡算法的基本概念和基础,并用MATLAB进行仿真。 关键词:码间干扰均衡滤波均衡器

Abstract In the field of mobile communications, the intersymbol interference has always been one of the main factors affecting the quality of communication. Causes to intersymbol interference is a non-ideal properties of channel, multipath transmission channel is not ideal, the important factors. In order to improve the quality of communication, reduce intersymbol interference, often on the receiving end to adopt balanced technology to offset the effect of channel. In using equalizer for most of the communication system, the characteristics of the channel is unknown. And in many cases, the channel response is change over time. At this point, the simple linear equalizer is difficult to meet the basic requirements of the system, you must use strong time-varying adaptive equalizer, namely adaptive equalizer. In traditional equalizer, adaptive algorithms must be based on a known training sequence is the premise to begin, but the actual training sequence in the channel of transmission is often more difficult, at the same time, it will reduce the efficiency of communication system.Blind adaptive equalizer can effectively solve the problem. This paper first introduces the topic background and significance of research, this paper expounds the basic concepts of RLS equalization algorithm and the foundation, and MATLAB simulation. Keywords: balanced filter equalizer intersymbol interference

photoshop教案——选区工具与自由变换

Photoshop教案――选区工具&自由变换 【教学目标】 1、知识与技能:掌握自由变换工具的使用 掌握滤镜的使用 掌握图层样式的使用 掌握新建图层的使用 掌握选择菜单变换选区使用技巧 2、过程与方法:通过体验photoshop软件的基本操作了解在图片处理平面设置的魅力,能够在今后的学习生活中运用此技术解决问题 3、情感态度价值观:提升运用信息技术快捷解决生活的能力,并以此为契机养成探究信息技术其它领域的兴趣 【教学重点难点】 重点:掌握自由变换工具的使 掌握选择菜单变换选区使用技巧 难点:掌握图层样式的使用 【教学方法】演示法和操作练习法结合 【教学过程】 步骤1.打开“素材.jpg”图像,在工具箱中选择“矩形选框工具”,在图上拖选出你想要的区域。 图1

步骤2.点击菜单栏“选择”→“变换选区”,然后点击菜单栏“编辑”→“变换”→“旋转”命令将选框旋转到自己满意的角度,最后按“回车键”确定。 图2 步骤3.点击菜单栏“编辑”→“拷贝”复制选中的区域,然后再创建一个新图层(右图层面板的下方按钮),接着点击菜单栏“编辑”→“粘贴”将刚才选中的区域粘贴到新图层上,可以在“图层调板”中看到效果,如图3。 图3 步骤4.为“图层1”应用“描边”图层样式。 ·单击菜单栏“图层”→“图层样式”→“描边”,在其中设置“大小”为9,“位置”为内部,“颜色”为白色。

图4 步骤5.为“图层1”应用“投影”图层样式。 ·单击菜单栏“图层”→“图层样式”→“投影”,在其中设置“角度”为56,“距离”为14。点击确定 图5 步骤6.在“图层调板”中选择“背景”图层,然后为“背景”图层应用“径向模糊”滤镜。 ·单击菜单栏“滤镜”→“模糊”→“径向模糊”,在其中设置“数量”为12,“模糊方法”为缩放。 图6

变形监测的若干新技术

变形监测的若干新技术 秦滔 摘要:主要介绍了光纤监测技术、卫星合成孔径雷达差分干涉测量技术及GPS 伪卫星组合定位技术在变形监测中的应用,同时分析了使用这些新技术的优势和应用前景。 关键词:变形监测 GPS伪卫星组合定位 光纤监测合成孔径雷达差分干涉测量 Abstract:Mainly introduce the fiber-optic monitoring technology, D-InSAR and integration of GPS and Pseudolite positioning technology in the application of deformation monitoring, and analysis of the use of the advantages of these new technologies and applications. Keywords: deformation monitoring integration of GPS and Pseudolite positioning fiber-optic monitoring D-InSAR 1 引言 我国的变形监测工作起步于20世纪50年代,经过半个世纪的发展,形成了完成的理论体系和技术方法。尤其近20年来,许多大型工程开工建设,各种先进的仪器设备飞速发展,变形监测工作也取得了很大的进步。 早期的变形监测,主要采用精密的光学测量仪器进行观测,例如精密水准测量、经纬仪、垂线及视准线等。随着电子仪器的发展,应变计、无应力计、测缝计、钢筋计、测压计、渗压计等广泛应用于变形监测中。另外,用于监测环境量的电子温度计、水位计等也开始使用。电子计算机的广泛应用和发展,促使变形监测工作提高效率,走向自动化、智能化之路,尤其是全站仪、GPS等先进仪器出现,计算机技术不断发展,数据处理技术不断优化,变形监测工作走上了数据采集、传输、存储、处理自动化的道路。 近年来,变形监测工作中又出现了若干新的技术方法,这些新技术拥有广阔的应用前景,本文主要介绍以光纤传感器为基础的光纤监测技术、以卫星合成孔径雷达为基础的差分干涉测量技术(D-InSAR)及以GPS伪卫星组合定位技术在变形监测中的应用。 2 光纤监测技术 光纤技术是一种集光学、电子学为一体的新兴技术,其核心技术是光纤传感

变形监测考试资料

变形监测定义 是指对被监测的对象或物体进行测量以确定其空间位置几内部形态随时间的变化特征。 变形监测的目的 1)分析和评价建筑物的安全状态2)验证设计参数3)反馈设计施工4)研究正常的变形监测规律和预报变形的方法 变形监测的意义 对于机械技术设备,则保证设备安全、可靠、高效地运行,为改善产品质量和新产品的设计提供技术数据;对于滑坡,通过监测其随时间的变化过程,可进一步研究引起滑坡的成因,预报大的滑坡灾害;通过对矿山由于矿藏开挖所引起的实际变形观测,可以采用控制开挖量和加固等方法,避免危险性变形的发生,同时可以改变变形预报模型;在地壳构造运动监测方面,主要是大地测量学的任务,但对于近期地壳垂直和水平运动以及断裂带的应力积聚等地球动力学现象、大型特种精密工程以及铁路工程也具有重要的意义。 变形监测的特点 1)周期性重复观测2)精度要求高3)多种观测技术的综合应用4)监测网着重于研究电位的变化 变形监测的主要内容 现场巡视;环境监测;位移监测;渗流监测;应力、应变监测;周边监测 变形监测的精度和周期如何确定,有何依据 精度:1917年国际测量工作者联合会(FIG)第十三届会议上工程测量组提出:如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许数值而确保建筑物的安全,则其观测的中误差应小于允许变形值的1/10~1/20;如果观测的目的是为了研究其变形的过程,则其中误差应比这个数小的多。 周期:变形监测的周期应以能系统反映所测变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则,根据单位时间内变形量的大小及外界影响因素确定。 变形监测系统设计的原则 1)针对性2)完整性3)先进性4)可靠性5)经济性 变形监测系统设计主要内容 1)技术设计书2)有关建筑物自然条件和工艺生产过程的概述3)观测的原则方案4)控制点及监测点的布置方案5)测量的必要精度论证6)测量的方法及仪器7)成果的整理方法及其它要求或建议8)观测进度计划表9)观测人员的编制及预算 变形监测点的分类及每类要求 1)基准点:埋设再稳固的基岩上或变形区外,尽可能长期保存。每个工程一般应建立3个基准点,以便相互校核,确保坐标系统的一致。当确认基准点稳定可靠时,也可以少于3个,应进行定期观测。2)工作点:埋设再被研究对象附近,要求在观测期间保持点位的稳定,其点位由基准点定期监测。3)变形观测点:埋设再建筑物内部,0 变形呢监测点标石埋设后,应在其稳定后方可开始观测。稳定期一般不宜少于15天。 变行监测技术在哪几方面取得了较好的发展? ①自动化监测技术②光纤传感检测技术③CT(计算机层析成像)技术的应用④GPS在变形监中的应用⑤激光技术的应用⑥测量机器人技术⑦渗流热监测技术⑧安全监控专家系统 什么是垂直位移和沉降?建筑物沉降与哪些因素有关? 从词面来说,垂直位移能同时表示建筑物的下沉或上升,而沉降只能表示建筑物的下沉,对大多数建筑物来说特别是施工阶段,由于垂直方向上的变形特征和变形过程主要表现为沉降变化,因此实际应用中通常采用沉降一词。 影响建筑物沉降的因素有:(1)建筑物基础的设计(2)建筑的上部结构(3)施工中地下水的升降 监测方法与技术要求有哪些 视线长度、前后视距差和视线高度;水准测量主要限差;沉降监测点的精度要求。 精密水准测量的误差来源有哪些?如何减弱i角误差对沉降观测结果的影响? 误差来源:1)仪器误差:水准仪i角误差;水准尺长与名义尺长不符2)外界环境引起的误差:高压输电线和变电站等强磁场的影响;温度和大气折光影响3)人为引起的误差 方法:减小i角误差的影响,必须严格控制前后视距差和前后视距累计差,又由于i角误差会受温度等影响,减弱其影响的有效方法是减少仪器受辐射热的影响;若i角误差与时间成比例地均匀变化,则可以采用改变观测程序(奇数站—后前前后;偶数站—前后后前)的方法减小i角误差影响。 精密水准测量监测方法与技术要求有哪些 方法:采用精密水准测量方法进行沉降监测时,从工作基点开始经过若干监测点,形成一个或多个闭合或附合路线,其中以闭合路线为佳,特别困难的监测点可以采用支水准路线往返测量。 要求:视线长度、前后视距差和视线高度;水准测量主要限差;沉降监测点的精度要求。 测点布设原则与方法 建筑物水平位移监测的测点宜按两个层次布设,即由控制点组成控制网,由观测点及所联测的控制点组成扩展网;对单个建筑物上部或构件的位移监测,可将控制点连同观测点按单一层次布设。 水平位移监测常用的观测方法有 1)大地测量法2)基准线法3)专用测量法4)GPS测量法 交会观测方法有几种及什么情况用哪种方法 1)测角交会法:采用测角交会法时,交会角最好接近90°若条件限制,也可设计在60°~120°,工作基点到测点的距离不宜大于300m。2)侧边交会法:r角通常应保持60°~120°,测距仔细,交会边长度a和b应力求相等,一般不大于600m;3)后方交会法 精密导线测量方法 1)边角导线法 2)弦矢导线法 数据处理和分析主要内容 1)粗差检查及处理2)点温度条件检查3)数据可靠性检查。 挠度及挠度观测及方法 定义:测定建筑物受力后挠曲程度的工作称为挠度观测。建筑物在应力的作用下产生弯曲和扭曲,弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂

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