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碰撞检测中的KDOPS算法论文

2022-06-06 11:57:58 收藏本文下载本文

“绿饼和神圣澡堂”通过精心收集，向本站投稿了10篇碰撞检测中的KDOPS算法论文，今天小编在这给大家整理后的碰撞检测中的KDOPS算法论文，我们一起来看看吧！

碰撞检测中的KDOPS算法论文

篇1：碰撞检测中的KDOPS算法论文

摘要K_DOPS碰撞检测算法是一类重要的碰撞检测算法，本文从K_DOPS的定义、包围盒的选择与计算、包围盒树的构造等几个方面对K_DOPS算法进行研究，并给出一种快速碰撞检测算法并对该算法进行改进，提高算法的效率。

关键词碰撞检测；K_DOPS；包围盒树

1 引言

碰撞检测问题在计算机图形学中有很长的研究历史，近年来，随着虚拟现实，分布交互仿真等技术的兴起，碰撞检测再一次成为研究的热点，精确的碰撞检测对提高虚拟环境的真实性、增强虚拟环境的沉浸感起着至关重要的作用，而虚拟环境自身的复杂性和实时性对碰撞检测提出了更高的要求。

包围盒树[7]是解决碰撞检测问题的一种有效的方法，碰撞检测对包围盒树的构造有以下几方面的要求：尽可能平衡以使得树的高度比较低；树的所有结点的包围盒体积尽可能小；每个结点的所有子结点的包围盒的交集尽可能小。但虚拟环境中对象进入的自由性和不可预测性以及碰撞检测的实时性又不允许我们在构造树时进行太复杂的优化，因此如何构造包围盒树将直接影响到碰撞检测的效率。

K_DOPS可以看作是AABB[5]的扩展，它不再是用三对平面来包围对象，而是使用了k/2对平面，正是因这这种扩展，它弥补了AABB紧密性差的缺点。因此，K_DOPS是一种很好的包围盒类型。

2 K_DOPS (Discrete Orientation Polytopes)的定义

Discrete Orientation Polytopes(K_DOPS)包围盒是一种多面体，它的面由一组半空间所确定，这些半空间的外法向是从 k 个固定的方向（D1，D2，...Dk）中选取的[2] [5]。

设固定方向集K（D1，D2，...Dk），一元组（d1，d2，...dk）∈Rk

其中：

半空间

在设计K_DOPS时，为使相关的耗费尽量小，通常只选择那些共线但方向完全相反的向量作为固定法向，因此，每个K_DOPS实际上只用到k/2个方向，即

K_DOPS是一组半空间的'集合，无论是在表示、存储还是计算中都是十分不方便的，构成K_DOPS的任何一半空间都可以表示成不等式形式：

由于集合D 是固定不变的，可以用一个 k×n矩阵来表示集合 D，从而可以把k_dops表示成如下形式：

其中由于方向是可预知的，所以存储每个K_DOPS时无需保存方向，只需保存K个值即可，每个值对应一个平面的位置。而且当对两个K_DOPS做重叠测试时，只需要进行次测试，这种测试远比两个OBB或凸包间的重叠测试简单。

3 K_DOPS的选择与计算3 .1 固定方向集的选择

K_DOPS最简单的例子是6_DOPS，其中6个面的法向分别由3个坐标轴的正负轴所决定，三维空间AABB轴向包围实际上是一种6_DOPS的特例。

对于14_DOPS，其中除了沿用AABB的六个方向外，还增加了8个对角线的方向，以消除这些方向上可能存在的空缺。

对于18_DOPS，其中除了沿AABB的6个方向外，还加入了指向AABB的12条边的方向，以消除这些方向上可能存在的空缺。

对于26_DOPS，则沿14_DOPS和18_DOPS合起来的26个方向。

图1中分别列举了6_DOPS、8_DOPS、14_DOPS和18_DOPS。

3.2 K_DOPS的计算

一个几何对象X的K_DOPS的包围盒的计算可以通过X的顶点与固定方向集D中的各个方向的最大点积得到。使用这个蛮力计算法计算有n个顶点的多面体对象的K_DOPS可以在O(kn)时间内完成。

为了说明如何计算K_DOPS，我们来考虑一个如图2所示的二维三角形。

图2给出了一个简单的二维空间中的例子，设D = {±(1，0)，±(0，1)，±(1，1)，±(1，-1) }，X是一个三角形，顶点坐标分别为(2，1)，(6，2)和(4，6)。我们可以通过依次计算三角形三个顶点和D中的方向向量的点积计算这个三角形的K_DOPS。例如，为找到方向(1，1)上的最大延伸，我们计算下面三个点积。

(1， 1) . (2， 1) = 3

(1， 1) . (4， 6) = 10

(1， 1) . (6， 2) = 8

最大值为10，故X在(1，1)上的最大延伸为10，值得注意的是，(-1，-1)是D中和(1，1)方向相反的向量，故X的顶点与(1，1)的点积的最小值即为X在(-1，-1)上的最大延伸。通过计算其它方向上的点积，可以得到X的K_DOPS为(6，2，6，1，10，3，6，-2)。这个过程可以很容易地修改为用于计算复杂的对象的K_DOPS。

4 构造BV-tree包围盒树

由K_DOPS的定义和计算可知，固定方向凸包是一类比较简单的几何体，它从k个方向上形成对对象的较为紧密的包围。一个复杂的对象是由成千上万个基本几何元素组成的，通过把它们的包围盒组织成层次结构可以逐渐逼近对象，以获得尽可能完善的几何特性。

4.1 包围盒树

对给定的 n个基本几何元素的集合S ，定义 S上的包围盒层次结构BVT(S )为一棵树，简称包围盒树，它具有以下性质[1] [3] [4] [6]：

①树中的每个结点v 对应于 S的一个子集Sv(Sv∈S) ；

②与每个结点v 相关联的还有集合 Sv的包围盒 b（Sv）；

③根结点对应全集S 和 S的包围盒b（S）；

④树中的每个内部结点（非叶结点）有两个以上的子结点，内部结点的最大子结点数称作度，记为 δ；

⑤结点ν 的所有子结点所对应的基本几何元素的子集合构成了对 ν所对应的基本几何元素的子集Sv 的一个划分。

4.2 构造方法

从输入几何元集合S上构造一棵BV_ tree可采用两种方法：自顶向下和自底向上。

1）自底向上方法

该方法是从集合S的基本几何元素出发，每个元素对应一个叶节点，然后利用任何局部信息递归地对它们进行分组归并，形成父节点，直到得到一个单一的根节点(即集合 S)，这一方法就是如何把若干个集合归并为一个父集。这个方法的一个典型的例子是Barequet等人的“BOXTREE”。

2）自顶向下方法

自顶向下方法是从一个逼近S的节点开始，利用整个集合的性质递归的划分节点，直至到达叶结点，OBBTree是这个方法的一个典型的例子。

自顶向下方法的核心是如何把一个集合划分成若干个不相交的子集，而自底向上方法的核心是如何把若干个集合归并为一个父集。很难说得出这两种方法有什么优劣之分，相对而言，自顶向下的方法在碰撞检测中使用得较多，技术更成熟一些，也比自底向上的方法更为健壮更易实现，故我们采用这一方法构造包围盒树。

篇2：碰撞检测中的KDOPS算法论文

假定已分别为一静态环境对象E和一活动对象F建立了包围盒树状层次模型（简称为包围盒树）。在包围盒树中，每个结点上的包围盒都对应于组成该对象的基本几何元素集合的一个子集，根结点为整个对象的包围盒。碰撞检测算法的核心就是通过有效的遍历这两棵树，以确定在当前位置下，活动对象的某些部分是否与环境对象的某些部分发生碰撞。这是一个双重遍历的过程。算法首先用活动对象包围盒树的根结点遍历环境对象包围盒树，如果能到达叶结点，再用该叶结点遍历活动对象的包围盒树。如果能到达活动对象的叶结点，则进一步进行基本几何元素的相交测试[7] 。其基本思想是利用几何特性简单的包围盒代替复杂的几何对象进行相交测试，如果两个结点上的包围盒不相交，则它们所包围的对象的基本几何元素的子集必定不相交，从而不需要对子集中的元素做进一步的相交测试。

下面我们简单给出基于包围盒树的碰撞检测算法[8]。它主要由一个递归调用函数 Traverse(vE，vF)组成，vF为活动对象包围盒树中的当前结点，vE为环境对象包围盒树中的当前结点。算法的原始输入为活动对象包围盒树的根结点F和环境对象包围盒树的根结点E。

和分别为结点vE和vF所对应的基本几何元素的子集，和分别为它们的包围盒。

算法1：Traverse(vE，vF)

1） If then

2） If vE是叶结点 then

3） If vF是叶结点 then

4） For 中的每一个基本元素

5） For 中的每一个基本元素

6） If then

7） Return 碰撞

8） End If

9） End For

10） End For

11） Else

12） For vF中的每一个结点vF

13） Traverse(vE，vF)

14） End For

15） End If

16） Else

17） For vE中的每一个结点ve

18） Traverse(ve，vF)

19） End for

20） End If

21） End If

算法的开销主要在于包围盒 b（SE）和 b（SF）间的相交测试，如果它们不相交，则可以结束本次调用。否则，如果 vE不是叶结点，则我们在环境对象树中继续向下一层，为 vE的每个孩子 ve递归调用Traverse(vE，vF)。如果 vE是叶结点，则我们检查 vF是否为叶结点，如果是，则我们在 vE的每个基本几何元素和 vF的每个基本几何元素间进行基本几何元素间的相交测试（如，三角形与三角形间的相交测试、三角形与四面体间的相交测试等）；否则，我们在活动对象树中继续向下一层，为 vF的每个孩子vf 递归调用Traverse( vf， vE)。

在这里，我们之所以先用活动对象的根结点遍历环境对象树，主要是因为通常情况下环境对象比活动对象更大更复杂一些（例如手术刀无论是大小还是复杂度都小于人体组织），这样做可以快速地定位活动对象在环境中的位置，较早地排除与活动对象不相交的部分；如果先用环境对象的根结点遍历活动对象树，往往会增加包围盒相交测试的次数。考虑下面这种极端情况，当活动对象完全置身于一个很大的环境对象中时，则当环境对象的根结点遍历活动对象树时，不会有任何包围盒不相交的机会。

下面对上述算法的改进，对17，18，19进行修改

17) If vF是叶结点 then

18) ForvE 的每一个子结点ve

19) Traverse( ve，vF)

20) End for

21) else

22) For 的每一个子结点 ve

23) For 的每一个子结点 vf

24) Traverse( ve，vf)

25) End for

26) End for

27) End if

这种算法的优点是在遍历过程中环境对象树和活动对象树能同时到达叶结点，降低了纵向搜索的深度，但同时也加大的横向搜索的幅度。对于环境对象与活动对象大小接近且碰撞密集的情况，其性能有明显的提高。

6 结论

基于K_DOPS包围盒层次结构的碰撞检测方法，其关键是K_DOPS的计算及BV_ TREE的构造，还有就是对环境对象包围盒树和活动对象包围盒树的遍历过程中，对传统的碰撞检测算法进行了改进，使环境对象树和活动对象树能同时到达叶结点，降低了纵向搜索的深度，明显地提高了搜索效率。

参考文献

[1] J.Canny. Collision Detection for Moving Polyhedra. IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intel. 1986，8(2)： 200-209

[2] A .Smith，Y.Kitamura，H.Takemura，F.Kishino. A Simple Efficient Method for Accurate Collision Detection Among Deformable Polyhedral Objects in Arbitrary Motion. Proceedings of the IEEE Virtual Reality Annual International Symposium，pp.136-145，1995.2

[3] MyszKowski K，et al。Fast collision detection between computer solids using rasterizing graphics hardware [J]The Visual Computer，1995 1l(9)；497-511

[4]Hubbard，P. M. Approximating polyhedral with spheres for time critical collision detection. ACM Transactions on Graphics，，15(3)：179210

[5]Van Den Bergen，Efficient collision detection of complex deformable models using AABB trees. Journal of Graphics Tools .，2 (4)：1-14

[6]James T.Klosowiski. Efficient Collision Detection Using Bounding Volume Hierarchies of k-Dops，IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics，Vol. 4，No. 1，

[7]王志强，洪嘉振，杨辉.碰撞检测问题研究综述.软件学报，，10 (5)： 545-551

[8]魏迎梅，吴泉源，石教英..碰撞检测中的固定方向凸壳包围盒的研究.软件学报，

篇3：基于包围盒的碰撞检测算法

基于包围盒的碰撞检测算法

详细分析比较了基于包围盒的碰撞检测算法中的轴向包围盒法、方向包围盒法、离散方向多面体法的检测原理和检测效率,并改进了轴向包围盒碰撞检测算法,提出利用简化包围盒边缘节点实现碰撞检测的`新设想,其可行性已被初步试验证实.不仅显著提高了碰撞检测的速度,而且可以便捷地得到更为详细的碰撞检测信息,满足了进一步进行碰撞响应处理的需要,使飞行模拟机的视景系统能够实时、准确地检测出虚拟物体间的碰撞.

作者：王立文刘璧瑶韩俊伟 WANG Li-wen LIU Bi-yao HAN Jun-wei 作者单位：中国民航大学,航空地面特种设备研究基地,天津,300300 刊名：中国民航大学学报 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF CIVIL AVIATION UNIVERSITY OF CHINA 年，卷(期)： 25(4) 分类号：V244.1 关键词：碰撞检测包围盒飞行模拟机算法

篇4：描述CRP模型中的聚类算法的论文

关于描述CRP模型中的聚类算法的论文

本文是由上传的：基于CRP模型的聚类算法。

【摘要】关于聚类问题现在已经有很多方法可以实现，但大多数基于有限混合模型的聚类方法需要预先估计聚类的个数，因而聚类的准确性和泛化性会受到一定影响。本文则提出了一种基于无线混合模型――中国餐馆模型（CRP）的聚类方法，CRP模型是Dirichlet过程的一种表示方法，基于Dirichlet无线混合模型找出其后验分布，利用Gibbs采样MCMC方法估计出模型中各个参数以及潜在的聚类个数，并在MATLAB环境下进行一个小实验来验证聚类的效果。

【关键词】聚类 CRP模型 Dirichlet过程 MCMC采样

一、引言

聚类顾名思义就是把事物按照特定的性质或者相似性进行区分和分类，在这一过程中不指导，属于无监督分类。作为一种重要的数据分析方法，聚类分析问题在很久以前就已经为人们所研究，并且已经取得了一定成果，目前的算法已经能对一般简单的聚类问题做出很好的聚类结果。但随着大数据时代的到来，实际应用中的数据越来月复杂，如基因表达数据，交通流数据，web文档等，有一些数据还存在着极大的不确定性，有的数据可以达到几百维甚至上千维，受“维度效应”的影响，很多在低维空间能得到很好结果的聚类算法在高维空间中并不是十分理想。

关于高维数据的聚类近几年一些基于有限混合模型的方法取得了很有效的成果。但是这些算法需要提前估计聚类个数的前提下，根据样本的属性进行分析分类。本文采用了一种基于Dirichlet无线混合模型的方法，利用CRP模型和Gibbs采样方法，在分析过程中找出潜在的聚类个数，实现对数据的聚类。

二、CRP模型

2.1 关于CRP

CRP模型是Dirichlet过程的一种表示方法，它是关于M个顾客到一家中国餐馆如何就坐问题的一个离散随机过程。具体描述如下：有一家中国餐馆，假设有无限个桌子，并且每张桌子上可以容纳无限个顾客，每一个顾客到来时可以随意选择一个餐桌，也可以自己新开一个餐桌。在CRP过程中，我们把每一位到来的顾客都当作最后一位来看待，有如下分配过程：第一位顾客到来，一定会开一个桌子自己坐下，第二个顾客到来时，以一定概率坐在第一个人开的桌子上，一定概率新开一张桌子，第三个顾客到来时，有一定概率坐在第一、二个人开的桌子上，也可以开第三张桌子……以此类推，具体定义的概率如下：

其中α是狄利克雷的先验参数； c 是第m 个顾客选择的餐桌上已有的顾客人数。顾客选择餐桌时不仅与顾客对餐桌的个人情感有关，还与该桌上在座的顾客关系有关，如果是朋友或是认识的人就算有更好的选择顾客也可能选择与朋友坐一桌。而在CRP模型中并未考虑到顾客的情感色彩因素。

2.2 Gibbs Samping

关于Dirichlet混合模型的Gibbs Sampling实际上就是根据先验求后验的过程，虽然中心思想一样，但具体实现方法有很多种[1]，这里根据CRP的情况，选择其中一种算法，在下一节详细讲解。

2.3 参数估计

假设有一个整体的数据集D={xi}in=1，它的两个参数为z=（z1，…，zn），zn∈{1，…，K}，φ=（φ1…，φK）

其中Z为隐变量，表示样本聚类的标签，Zi=k代表当前第i个类有k个成员，而φ则是该模型的每一类的成员参数，根据贝叶斯理论，可以得出p（φ，z|D）∝p0（φ）p0（z）p（D|φ，z），因此，参数φ后验分布可以通过计算其先验分布及似然函数来实现，在此基础上计算出φ的后验分布，并通过Gibbs采样的方法更新参数φ。

其中nk代表当前坐在第k个桌子上的其他人的总数。

2.4 使用Gibbs采样的算法

假设待处理的数据是高斯随机分布的，首先随机初始化参数z，φ。

对于每一个zi才用如下采样方法：

选择已有桌子（第K个）的概率：

新开一个桌子（第K+1）的概率：

而对于参数φ，采用如下方式（每当第k个桌子上加了人，这个类的参数φk就要更新）：

三、实验与结果

本文以matlab为平台，对二维空间上一些随机分布的点进行模拟聚类测试。正如上一节所说，这里对测试数据采用高斯随机来生成，为了简化处理，生成了300个各项同向高斯分布的点，具体代码如下：

这样就默认把这300个点分成了潜在的3个类，我们最后要求出的结果应该就是K=3。实验结果发现，真正的结果与Dirichlet过程CRP模型的集中度参数α有很大关系。α很大的`时候会不准确，我在这里让α随机选取，并重复了100次，最后一次的结果是k=4：

而根据α的不同取值，100次的聚类结果在3-6之间，其中还是以3居多：

由此可知，对于Dirichlet先验参数α的选择会直接影响到最终的聚类效果。而Dirichlet过程作为一个无线混合模型，随着数据的增多，模型的个数是呈现log 增加的，即模型的个数的增长是比数据的增长要缓慢得多的。同时也可以说明Dirichlet过程是有一个马太效应在里面的，即“越富裕的人越来越富裕”，每个桌子已有的人越多，那么下一次被选中的概率越大，因为与在桌子上的个数成正比的，因而这种无线混合模型对于发现潜在的聚类个数会有很好的效果。

四、总结

基于CRP模型的聚类方法不同于先前的有限混合模型，无需预先估计聚类的个数，而是在分析过程中自动确定。聚类的结果与α有关，所以选取合适的集中度参数很重要。关于CRP模型现在的研究还不是很广泛，也有一些在主题模型中的应用，比如基于CRP模型的词汇分类，实现主题模型等。相信在不远的将来，这种利用无线混合模型的聚类方法会有更多的开拓空间。

参考文献

[4] 易莹莹. 基于Dirichlet过程的非参数贝叶斯方法研究综述[J]. 统计与决策. （04）

[5] Pruteanu-Malinici I，Ren L，Paisley J，Wang E，Carin L.Hierarchical Bayesian modeling of topics in time-stamped documents. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Ma-chine Intelligence .

[6] H. Ishwaran，M. Zarepour.Markov Chain Monte Carlo in approximate Dirichlet and beta two-parameter process hierarchical models. Biometrika .

[7] R Thibaux，M I Jordan.Hierarchical beta processes and the indian buffet process. Proceedings of International Conference on Artificial Intelligence and Statistics . 2007

篇5：拟穿衣中织物模型的建立和碰撞检测的处理

拟穿衣中织物模型的建立和碰撞检测的处理

摘要:结合实现静态虚拟穿衣中的实际问题,详细地介绍了基于弹簧质点模型的织物变形模型和基于AABB层次包围盒的碰撞检测算法。借助层次空间分解法的思想,将缝合衣片的相对位置同人模自身的结构信息相结合,灵活地构造人模AABB树,减少了不相交元素的碰撞检测次数,从而提高了算法的效率。最后还给出了实现整个虚拟穿衣过程的具体步骤。关键词:织物变形仿真;弹簧质点模型;碰撞检测;空间分解法;层次包围盒法;显式欧拉方法

1 前言随着计算机技术和人类社会经济的发展,对于纺织服装业CAD/CAM的应用要求也越来越高,二维服装CAD系统已经不能满足要求,人们迫切希望借助计算机完成一些更加实用的三维功能。若能直接将二维服装CAD系统设计的衣片,在计算机上真实地模拟出穿在人体上的效果,便可以帮助设计师直接在计算机上进行着装效果检查、服装裁剪片缝合检查等工作。这样就可大大提高服装从设计阶段到生产阶段间的效率,具有非常重要的实用价值。要通过计算机实现这一功能,有两个关键的问题必须解决:1)建立合适的织物变形模型;2)选择高效而实用的碰撞检测算法。

研究织物变形仿真的方法通常分为三类:几何的、物理的和混合的(几何和物理方法的混合)。纯几何的造型方法很难反映织物的物理特性,因此基于物理的方法研究,近年来已占据了主导地位。在织物变形物理仿真模型中[1],按比拟织物结构的方式又可分为两大类:1)离散质点型模型:比较典型的有Feynma等建立的质点网格模型、Breen等建立的粒子模型和XProvot等建立的弹簧质点模型;2)连续介质型模型:比较典型的有Terzopoulos等建立的弹性变型模型、Liling等建立的空气动力模型、Aono建立的波传播模型、Collier等建立的有限元模型等。

以上的织物变形物理仿真模型,由于其建模的原理和方法不尽相同,因此,它们适用于不同的应用场合有其各自的优缺点。

我们结合设计虚拟穿衣功能的实际,认为XProvot所建立的弹簧质点模型,模型简单,易于计算机实现,在模拟衣片复杂的动态变形过程时,能够取得比较真实的模拟效果和较快的模拟速度。

在模拟三维服装穿在人体上的真实效果时,会遇到大量的碰撞现象:衣片同人模之间以及衣片自身间的一种相互渗透和穿越。只有很好地解决了渗透和穿越的问题,才能逼真地完成虚拟穿衣的模拟过程。因此,碰撞检测是整个模拟过程的关键。碰撞检测非常耗时,最简单的碰撞检测算法是对两个碰撞体中的所有基本几何元素(通常为三角形)进行两两相交测试。

现有的碰撞检测算法大致可划分为两大类:空间分解法(spacedecomposition),和层次包围盒法(hierarchicalboundingvolumes)。前者是将整个虚拟空间划分成相等体积的小单元格,只对占据同一单元格或相邻单元格的几何对象进行相交测试。比较典型的方法有八叉树和BSP树。层次包围盒法的核心思想是利用体积略大而几何特性简单的包围盒将复杂几何对象包裹起来,在进行碰撞检测时,首先进行包围盒之间相交测试,只有包围盒相交时,才对其所包裹的对象,做进一步求交计算。在构造碰撞体的包围盒时,若引入树状层次结构,可快速剔除不发生碰撞的元素,减少大量不必要的相交测试,从而提高碰撞检测效率。比较典型的包围盒类型有沿坐标轴的包围盒AABB(axisalignedboundingboxes),包围球(sphere),方向包围盒OBB(orientedboundingbox)等。

在本文中,我们充分利用了AABB层次包围盒法的优势,同时在构建静态人模的AABB树时,又借助层次空间分解法中子空间在空间排列上的有序性和相关性的思想,将缝合衣片的相对位置同人模自身的结构信息相结合,灵活地构造人模AABB树,这样减少了需相交测试的元素,从而提高了碰撞检测的效率。

2 织物的变形模型

2.1 织物变形模型的描述

我们建立的织物变形模型是以XProvot的弹簧质点模型作为基础,将织物设想为一个个质点集合,质点间相互关系归结为质点间的弹簧作用。其中弹簧分为三类:结构弹簧、剪切弹簧和弯曲弹簧,具体构成如图1所示。图1 织物模型离散成规则网格

1)结构弹簧:在质点Pij和Pi+1,j间,以及Pij和Pi,j+1间的弹簧为结构弹簧,结构弹簧是为了保持质点间初始状态时的距离。

2)剪切弹簧:在质点Pij和Pi+1,j+1间,以及Pi+1,j和Pi,j+1间的弹簧为剪切弹簧。剪切弹簧是为了防止织物在自身平面过渡和不真实的变形,而给织物的一个剪切刚性。3)弯曲弹簧:在质点Pij和Pi+2,j间,以及Pij和Pi,j+2间的弹簧为弯曲弹簧,弯曲弹簧是为了防止织物弯曲。2.2 质点的位移在缝合衣片过程中,衣片上所有质点因受力而产生一定的位移,质点位移我们选用Nowton运动定律来描述:F外力(i,j)+F内力(i,j)=ma(i,j)其中,m是质点P(i,j)的质量。在本文中,我们假定布料是各向均质的,因此,质点的质量可由衣片总质量除以质点总数得到,a(i,j)是该点加速度,F外力(i,j)是该点所受的外力,F内力(i,j)是该点所受的内力。为了简化模型,在我们三维服装CAD系统中,只考虑两种外力:缝合力和重力。可以用以下公式来表示:F外力(i,j)=F缝合力(i,j)+F重力(i,j)

在衣片缝合过程中,为了将不同的衣片缝在一起,我们在衣片对应缝合边上加载缝合力。在模型中,缝合力被定义成对应缝合点之间距离的线性函数。对两个缝合点pi,j和qi,j间的缝合力,可以按如下公式计算:F缝合力(i,j)=Cs Dis(pi,j,qi,j) Npi,j-qi,j式中Cs为缝合力系数,该系数与织物的缝合性能有关,通常,较难变形的布料采用较大的缝合力系数;Dis(pi,j,qi,j)表示两缝合点pi,j和qi,j间的距离;Npi,j-qi,j表示从pi,j点指向qi,j点的单位方向矢量。为了获得较真实的仿真效果,我们在变形模型中考虑了衣片所受的重力。质点所受的重力可按如下公式计算:F重力(i,j)=mi,j g式中mi,j为质点pi,j的质量。在弹簧质点模型中,唯一考虑的弹性内力是弹簧的弹性变形力,由于采用的是理想的弹簧质点系统,可以利用胡克(Hooke)定律来计算弹簧的弹性变形力:F内力(i,j

)=-∑(k,l)∈Rk(Pi,jPk,l-‖Pi,jPk,l‖0Pi,jPk,l‖Pi,jPk,l‖) 其中,k是弹簧的弹性变形系数,R是P(i,j)邻点的集合,‖Pi,jPk,l‖0表示质点P(i,j)与质点P(k,l)之间的原始距离,弹簧的弹性变形系数k可以? 谰菟?∮弥?锏牟牧闲阅懿问??呷范ā?/P>

2.3 织物变形模型的求解我们选择显式欧拉方法来求解织物变形模型。求解公式如下:ai,j(t+△t)=1mi,jFi,j(t)Vi,j(t+△t)=Vi,j(t)+△tai,j(t+△t)Pi,j(t+△t)=Pi,j(t)+△tVi,j(t+△t)其中,Fi,j是质点P(i,j)所受所有力的合力,mi,j(t)是质点P(i,j)的质量,ai,j(t)、Vi,j(t)和Pi,j(t)分别是质点P(i,j)在时间t的加速度,速度和位置。△t是系统选定的时间步长。

3 基于AABB树层次包围盒的碰撞检测

3.1 建立AABB树一个碰撞体的AABB被定义为包含该碰撞体,且边平行于坐标轴的最小六面体。因此,描述一个AABB,仅需六个标量。在构造AABB包围盒时,需沿着碰撞体局部坐标系统的轴向(X,Y,Z)来构造,所以所有的AABB包围盒具有一致的方向。

AABB树是基于AABB的二叉树,按照由上至下的递归细分方式构造生成的。在每一次递归过程中,要求取最小的AABB,需沿所选择的剖分面将碰撞体分为正负两半,并将所对应的原始几何元素(如三角面)分别归属正、负两边,整个递归过程类似于空间二叉剖分,只是每次剖分的对象是AABB,而不是空间区域。递归细分一直要进行到每一个叶子节点只包容一个原始几何元素为止,所以具有n个原始几何元素的AABB树具有n-1个非叶子节点和n个叶子节点。对于剖分面的选择,在本文中,选择垂直AABB的最长轴,且平分该轴的平面。经试验证明,这种方式,在大多数情况下的算法复杂度仅为O(nlogn),较其它的剖分面选择方法有了极大的提高。至于原始几何元素的归属则应依据几何元素的重心P在最长轴上的投影坐标。若投影坐标大于剖分面的坐标(mid),则在剖分面的正向,否则在负向,如图2所示。图2 三角面归属负区域,因为其质心投影坐标小于剖分面的基准坐标

3.2 AABB的相交判断AABB间的相交测试比较简单,两个AABB相交当且仅当它们在三个坐标轴上的投影区间均相交。通过投影,我们即将三维求交问题转化为一维求交问题。而对一维求交问题,我们则采用SAT(SeparatingAxesTest)[2]法。因SAT无需求交计算,只需比较两个包围盒分别在三个轴向上投影的重叠情况,即可得出相交测试结果,非常简单。现以在一个轴向上的投影情况为例说明:图3 AABBs在X轴向相交判断。

设A,B为两包围盒,X为投影轴,CA,CB分别为A,B的中心点,PA,PB为点CA,CB在X上的投影。RA,RB分别为包围盒A,B在X上的投影。若RA+RB

PAPB,(如图3所示)则在轴向X上A和B不相交,反之在轴向X上A和B邻接或相53第5期高成英等:虚拟穿衣中织物模型的建立和碰撞检测的处理交。当包围盒A,B在三条轴向上的投影均相交时,则A,B相交。定义AABB的六个最大最小值分别确定了它在三个坐标轴上的投影区间,因此AABB间的相交测试最多只需六次比较运算,非常简单快速。

3.3 AABB树的更新当衣片移动、旋转后,需要对AABB进行更新,根据定义AABB的6个最大最小值的组合,可以得到AABB的8个顶点,对这8个顶点进行相应的旋转和平移变化,并根据变化后的顶点计算新的AABB。当衣片发生变形时,需要重新计算AABB树中发生变形了的叶结点的AABB,再利用变形叶节点的新AABB来重新计算它们父节点的AABB。这种计算必须严格按照从下到上的方式进行。父节点AABB的具体求法为:令(Xmax1,Xmin1,Ymax1,Ymin1,Zmax1,Zmin1)和(Xmax2,Xmin2,Ymax2,Ymin2,Zmax2,Zmin2)分别是两个变形叶结点的AABB,则父结点的AABB即为(max(Xmax1,Xmax2),min(Xmin1,Xmin2),max(Ymax1,Ymax2),min(Ymin1,Ymin2),max(Zmax1,Zmax2),min(Zmin1,Zmin2),只需6次比较运算就完成一个结点的更新,其效率远远高于重新构造AABB包围盒树。

3.4 基于AABB树的碰撞检测算法基于AABB树碰撞检测算法的核心是通过有效地遍历这两棵树,以确定在当前位置下,两个碰撞体的某些部分是否发生碰撞,这是一个双重递归遍历的过程。算法描述如下:step1：分别为人模和衣片构造AABB树。step2：人模的AABB树的根结点遍历衣片的AABB树。如果发现人模AABB树的根结点的包围盒与衣片AABB树内部结点的包围盒不相交，则停止向下遍历；如果遍历能到达衣片AABB树的叶节点，再用该叶节点遍历人模AABB树。如果能到达人模AABB树的叶节点，则进一步进行基本几何元素间的相交测试。step3：检测基本几何元素间是否相交。3.5 自碰撞检测在衣片缝合过程中,除了衣片同人模之间的碰撞外,由于衣片的动态变形,使得衣片与衣片自身间也有碰撞现象,因此必须进行进一步的`自相交检测。在系统设计中,我们利用三角形表面曲率来简化计算。当邻近三角形法线的夹角较小时,它们不可能发生碰撞,只有当夹角超过阈值,才有可能碰撞。我们为每个三角形建立它的临近三角形列表,通过判断每个三角形的所有邻近区域的三角形表面曲率,来排除大部分不可能相交的情况,从而简化了计算。

4 虚拟穿衣的具体实现步骤

(1)读入二维服装CAD系统设计的衣片

(2)选择所有需要缝合衣片的对应的缝合边

(3)将二维衣片离散并形成初始的弹簧质点系统a)将衣片离散成规则四边域网格,再将四边域网格的对角线相连,形成规则三角形网格的弹簧质点系统。三角形的顶点形成质点,三角形的边形成相应的弹簧。衣片的三角化,正是为方便地建立衣片的AABB树;b)按质点间的相应关系,加入各种弹力。在离散衣片时,需特别注意的是在(2)中所选择的对应缝合边的长度一定要相等,且当衣片离散化时,在对应缝合边上的原始几何元素(这里为三角形)的个数也应相同。若在(2)中所选择的对应缝合边长度不等,或原始几何

元素个数不同时,系统将需做一些预处理:将其中一条缝合边的所有信息删除,将另一条缝合边的相应信息赋给它。

(4)将衣片交互式地放置在人体模型附近的初始位置在该步骤中,首先,给每一缝合衣片赋一个别名(系统自定义的标准别名:左前片,右前片,左后片,右后片等),根据每一衣片的别名,衣片被自动地放置在人体模型附近的相应初始位置上。

(5)分别为人模和衣片建立AABB树本文中所涉及的两个碰撞体,分别为人模和衣片,其中人模在整个动态模拟过程中为静态的,因此,只需在初始化时构造一次AABB树即可。为了进一步提高碰撞检测的效率,我们在构造人模的AABB树时,应根据(4)中得到的缝合衣片别名,结合人模的几何结构,灵活构造人模的AABB树。例如:假设我们在(4)中,得到衣片分别为:左前片,右前片,左后片,右后片。我们即可知,将要缝合的为一件四片裁剪片的上衣,所以在构造人模的AABB树,我们只取人模上半身数据来构造人模的AABB,具体层次结构如图4所示。在进行人模和衣片间碰撞检测时,根据衣片的别名分别进行局部检测,(例如:左前片,就只需和人模AABB树第三层最左边的结点,左前半身的AABB进行碰撞检测)有效地减少了需要碰撞检测的元素。系统根据所缝合的衣片不同,建立的人模AABB树亦不相同。图4 人模的AABB树层次结构图

(6)动态变形模型的计算根据衣片的缝合信息,我们在衣片的对应缝合边上加载缝合力。在缝合力、重力和衣片上各质点间内部弹力的共同作用下,二维衣片将逐步变形,并逐渐被缝合在一起,整个缝合过程是一个动态的迭代过程。在动态迭代过程中,要同时进行大量的人模―衣片间,及衣片―衣片间的碰撞检测处理,并给出相应碰撞响应(当有碰撞现象发生时,要重新调整碰撞点处的位置,避免发生穿越和渗透)的处理。缝合过程结束后,便可以得到缝合好的三维服装穿在静态人模上的效果。

5 结束语实验证明,本文所采用的织物变形模型―――弹簧质点模型,模型简单,能够较真实地反映虚拟环境下的织物特性。所采用的基于AABB的层次包围盒碰撞检测算法,除了AABB层次包围盒自身在碰撞检测上的较高性能外,算法还从以下几方面提高了碰撞的检测效率:

1)将缝合衣片的相对位置同人模自身的结构信息相结合,灵活地构造人模AABB树,减少了人模和衣片之间不可能相交元素碰撞检测的次数;

2)AABB包围盒的相交判断中,采用SAT方法进行包围盒之间的交叠判断,降低了算法的复杂度,提高算法效率。

3)衣片之间的碰撞判断,利用了每个三角形相邻区域的三角形表面曲率来简化求交判断。

参考文献

［1］张庆丰，乐清洪，马泽恩．织物变形的物理仿真技术［J］．计算机辅助设计与图形学报，，（5）：449-454．［2］ LouchetJ．，ProvotX．，etal．Evolutionaryidentificationofclothanimationmodels［A］．TerzopoulosD．，ThalmannD．，eds．ProceedingsoftheComputerAnimationandSimulation′95［C］．NewYork：Springer-Verlag，1995．44-54．［3］ CarignanM．，YangY．，MagnenatThalmannN．Dressinganimatedsyntheticactorswithcomplexdeformableclothes［A］．ComputerGraphics（Proc．SIGGRAPH）［C］，1992，26（2）：99-104．［4］ VandenBergenG．EfficientCollisionDetectionofComplexDeformableModelsusingAABBTrees［J］．JournalofGraphicsToo? 欤螅?997，2（4）：1-14．［5］ VolinoP．，MagnenatThalmannN．EfficientSelf-collisionDetectiononSmoothlyDiscretizedSurfaceAnimationsUsingGeometricalShapeRegularity［J］．ComputerGraphicsForum，（EuroGraphicsProc．），Blackwell，UK，1994，13：155-166．［6］ DesbrunM．，GascuelM．P．Smoothedparticles：anewparadigmforanimatinghighlydeformablebodies［A］．Thalmannded．ProceedingsoftheComputerAnimationandSimulation′96［C］．NewYork：Springer-Verlag，．61-76．第22卷第5期5月计算机应用ComputerApplicationsVol．22，No．5May，

篇6：拟穿衣中织物模型的建立和碰撞检测的处理

拟穿衣中织物模型的建立和碰撞检测的处理

1 前言随着计算机技术和人类社会经济的发展,对于纺织服装业CAD/CAM的应用要求也越来越高,二维服装CAD系统已经不能满足要求,人们迫切希望借助计算机完成一些更加实用的三维功能。若能直接将二维服装CAD系统设计的衣片,在计算机上真实地模拟出穿在人体上的.效果,便可以帮助设计师直接在计算机上进行着装效果检查、服装裁剪片缝合检查等工作。这样就可大大提高服装从设计阶段到生产阶段间的效率,具有非常重要的实用价值。要通过计算机实现这一功能,有两个关键的问题必须解决:1)建立合适的织物变形模型;2)选择高效而实用的碰撞检测算法。

以上的织物变形物理仿真模型,由于其建模的原理和方法不尽相同,因此,它们适用于不同的应用场合有其各自的优缺点。

[1] [2] [3] [4] [5]

篇7：分子中芳香性自动识别算法

分子中芳香性自动识别算法

以图论为基础, 从化合物的二维连接表出发, 在环识别算法的约束下, 对分子中的节点进行判断. 结果表明, 该算法能够识别大多数化合物中的芳香性. 作为约束条件, 把芳香性的'识别算法应用于ESESOC系统中结构的穷举生成, 得到了较好的结果.

作者：郝军峰许禄作者单位：中国科学院长春应用化学研究所,长春,130022 刊名：高等学校化学学报 ISTIC SCI PKU英文刊名：CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 年，卷(期)： 23(4) 分类号：O656 关键词：芳香性休克尔规则最小的最小环集合(SSSR) 基元环集合

篇8：基于关联规则算法的高职英语教学中的分析研究论文

基于关联规则算法的高职英语教学中的分析研究论文

摘要：本文重点讨论数据挖掘算法在高职英语教学中的应用和研究，文中以无锡科技职业学院为模型，采用关联规则算法挖掘该校所属学生在三个学期之内的英语成绩的分布和相关影响结果。

关键词：关联规则算法；英语教学

1 引言

近年来，随着中国社会经济的飞速发展，市场经济体制的不断完善，特别是加入WTO后，使中国企业有更多的机会在全球发达的市场中展示实力和发展自己的事业，实现了跨国经营。国际大学英语人才在社会经济发展中的作用也因此越来越受到各类企事业单位的重视。可是，市场对大学英语人才的需求是多元化的，它不仅需要传统意义上的.“学术型”人才，更需要“技术型”，“技能型”应用人才。为此，我们必须探讨符合时代发展要求的人才培养模式，否则高职大学英语就不能形成自己的特色，就无法建立起有别于普通高职“大学英语”的课程模式。“从而不会具有很强的生命力，也就没有它发展的空间，甚至失去它作为一种高等教育类型存在的意义。”

本文研究的重点是探讨具有高职大学英语课程教学中关于数据挖掘算法在应用课程目标、课程内容，师资队伍、教学方法、教学评价中所做的工作，这些是体现高职大学英语课程特色的关键所在。

2 关联规则挖掘的建构

关联规则挖掘是寻找数据项中的有趣联系，决定哪些事情将一起发生。关联规则挖掘研究是近几年研究较多的数据挖掘方法，在数据挖掘各种方法中应用的也最广泛关联规则的发现可以分成两个步骤：首先发现所有频繁项集，然后用这些频繁项集生成强关联规则。Apriori算法是经典的频繁项目集生成算法，在数据挖掘界起着里程碑的作用，它的基本思想是利用一个层次顺序搜索的迭代方法来生成频繁项集，即利用K-项集来生成（K+1）-项集，用候选项集Ck找频繁项集Lk。这个方法要求多次扫描可能非常大的交易数据库。而用于关联规则挖掘的事物数据库的规模通常是非常大的，这样一来，开销就非常大。而在有限的内存容量下，系统I/O负载相当大，每次扫描数据库的时间就会很长，这样，其效率就非常低。

关联规则挖掘的任务就是在事务数据库D中找出具有用户给定的最小支持度和最小置信度的强关联规则。强关联规则对应的项集必定是频繁项集，而频繁项集导出的关联规则的置信度又可由频繁项集和的支持率计算。于是，可以将关联规则挖掘分解为以下两个步骤：

步骤一：根据最小支持度找出D中所有的频繁项集。

步骤二：根据频繁项目集和最小置信度产生强关联规则。

在上述两个步骤中，步骤一的任务是迅速高效地找出D中全部的频繁项集，关联规则挖掘的整体性能由该步骤决定。因此，目前所有的关联规则挖掘算法都集中在步骤一的研究上。步骤二是比较容易实现的，首先对于每个频繁项集l，产生l的所有非空子集。然后对于每个l的非空子集s，如果，则输出规则“s=>(l-s)”。

关联算法如下：

输入：交易数据库D；最小支持度min_sup

输出：交易数据库D的频繁项集L

1）L1={频繁1项集}；

2）for(k=2；Lk-1≠；k++) {

3) Ck=Apriori-gen(Lk-1，min_sup)；//新的候选项目集

4） for 所有事务t∈D {

5) Ct=subset(Ck，t)；//t中所包含的候选

6） for 所有候选c∈Ct

7) c.count++；

8） }

9) Lk={c∈Ck│c.count≥minsup}

10) }

11）return L=∪kLk

3 挖掘结果

下表1是学院级学生入学以来三次大学英语的成绩，在数据挖掘阶段，先用前述的算法扫描数据库，得到最小支持度阈值min_sup的全体频繁项集，再由频繁项集导出规则知识，最后，对挖掘结果加以解释并转换成易于理解的显式知识。

表1 学生英语成绩样本

100072351

100072352

100072353

100072354

100072355

100072356

100072357

实例的运行结果与分析：假定取事务数为10。要对表中的优秀课程进行关联规则挖掘，需要给出支持度和置信度。假定最小支持度为30%，置信度为50%。由上述分析得知，计算最终频繁项集的各非空子集的置信度，删除小于最小置信度阈值的记录，最终产生关联规则：

(1) k1，k2同时优秀时，k3有大于67%的优秀的可能；

(2) k1，k3同时优秀时，k2有大于100%的优秀的可能；

(3) k2，k3同时优秀时，k1有大于100%的优秀的可能；

(4) k1优秀时，k2，k3有大于67%同时优秀的可能；

(5) k3优秀时，k1，k2有大于80%同时优秀的可能。

参考文献：

[1]邵峰晶、于忠清著.数据挖掘原理与算法[M].中国水利水电出版社，.8

[2]Robert Grossman.The Terabyte Challenge Disyte Challenge Discoverying Informationin Distributed and Massive Data[J]. American Association forArtificial Intelligence．CaliL 1991．

[3]林宇等著.数据仓库原理与实践[M].人民邮电出版社，2008.1

篇9：算法类论文开题报告

题目：论幼儿园教师信息素养的培养

学生姓名：

学号：

指导教师：

学院：

专业：

职称：

选题的意义及研究状况：

21世纪是以信息技术为标志的世纪，以计算机和网络技术为核心的现代信息技术不断发展，改变着人们的生活，信息化成为社会发展的必然趋势。信息的获取、分析、处理、应用的能力将作为现代人最基本的能力和素质，信息技术教育成为教育改革和发展的重点，教师信息素养的提升也成了新的时代课题。而幼儿教育作为基础教育显得尤为重要和关键，因此，现代化教育对幼儿教师的信息素养提出了新的要求。

何克抗认为：教师的信息素养“应当是与‘信息获取、信息分析、信息加工和信息利用’有关的基础知识和实际能力。其中：①信息获取，包括信息发现、信息采集与信息优选；②信息分析，包括信息分类、信息综合、信息查错与信息评价；③信息加工，包括信息的排序与检索、信息的组织与表达、信息的存储与变换以及信息的控制与传输等；④信息利用，包括如何有效地利用信息来解决学习、工作和生活中的各种问题。

这就要求幼儿教师不断加强学习，与时俱进，在掌握相应的幼儿教育方法和手段的同时，掌握一些现代教育技术知识，提升信息素养，完善自身，适应时代的要求，促进我国幼教事业的发展。

主要内容、研究方法和思路：

主要内容：

引言：现代化教育对教师信息素养提出要求

一、信息素养的及幼儿教师信息素养

（一）信息素养的概念

（二）教师的基本信息素养

（三）幼儿园教师信息素养的目标

二、幼儿教师信息素养问题

（一）分析调查问卷

（二）幼儿教师信息素养的现状

（三）对幼儿教师信息素养问题的分析

三、对幼儿教师信息素养的讨论

（一）提高幼儿教师信息技术能力的策略、途径

（二）对幼儿教师信息素养的培养提出建设性意见

（三）对现今的教师整体教育现状进行反思

研究方法：文献调查、实地观察、问卷调查、访谈等

思路：通过对现代化教育环境下幼儿园教师信息素养的调查了解，分析幼儿园教师信息素养的现状，对存在的问题进行分析探讨，并根据现代化教育的要求及幼儿园的教学特点，提出幼儿教师信息素养的要求及培养意见。

准备情况（查阅过的文献资料及调研情况，现有仪器、设备情况、已发表或撰写的相关文章等）：

李宏飞。信息素养概念比较及培养.现代科技，,（8）。

王玉明。试论教师信息素养及其培养.电化教育研究，,（2）。

郭连锋，王红利。论中小学教师信息素养之培养.现代教育技术，,（3）。

成维莉，周彩英。论信息时代教师的信息素养及其提高.太原师范学院学报（社会科学版），2006,（5）。

雷德权，唐永葆。创新教育呼唤高素质的教师.当代教育论坛，2003,（5）。

钟志贤。关于中小学教师信息素养状况的调查研究.电化教育研究，2003,（1）。

张成光。基于潍坊市中小学教师信息素养状况的调查及培训建议.中小学教师培训，,（11）。

潘丽芳，龚一鸣等。关于《基于互联网的中小幼教师继续教育研究》的调查报告.中国电化教育，,（5）。

钟志贤。素质教育进行时.北京：教育科学出版社，2003.

何克抗，李文光。教育技术学.北京：北京师范大学出版社，2002.

庞丽娟。教师与儿童发展.北京：北京师范大学出版社，2003.

王坚红。学前儿童发展与教育科学研究方法.北京：人民教育出版社，1991

教育部基础教育司。幼儿园教育指导纲要（试行）解读.南京：江苏教育出版社，2002

教育部。中小学教师教育技术能力标准（试行）.

总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）：

1、12月5日参加毕业论文开题报告会，确定论文题目

2、月2日－2006年12月6日准备完成开题报告书

3、2006年12月7日－2006年12月12日完成毕业论文开题报告书

4、2006年12月15日－3月10日完成毕业论文初稿

5、203月10日－2007年4月10日修改论文初稿，并完成最终定稿

6、2007年4月11日－2007年4月20日进行毕业论文评审

指导教师签名：

篇10：算法类论文开题报告

题目：浅析地中海装饰风格在家居设计中所体现的生活情调

学院：艺术学院

专业：环境艺术设计

学号：***

学生姓名：***

指导教师：***

1、课题来源

我研究的课题是：“浅析地中海装饰风格在室内设计中所表现的生活情调”。

地中海室内装饰风格是：文艺复兴前的西欧，室内装饰艺术经过浩劫与长时期的萧条后，在9至11世纪又重新兴起，并统一形成了自己独特的风格―地中海室内装饰风格，它是长时间以来地中海文明的积淀，有着强烈的地域和文化特点的一种家居风格。

至20世纪中后期开始，我国在一定的区域已经出现了地中海装饰风格的身影，由于地中海装饰风格具有其独特的经典元素、美学特点与风格特征等，使其在中国的发展迅速，得到中国人民喜爱与亲赖。但是正因国内人民盲目地追求，国内设计师们对地中海装饰风格认识度的不足，使它在家装中出现混搭、借用等现象，失去了其纯正的地中海装饰风格的特性，无法在家装设计中明确体现其所表现的生活情调。为了能够使地中海装饰风格在国内有个统一的概念，正确使用地中海装饰风格来表现其纯正的装饰特点与内容所带来的生活情调展开研究，探讨新课题。这就是我这次课题所要研究的方向。

2、研究目的和意义

地中海装饰风格是类海洋风格装修的典型代表，因富有浓郁的地中海人文风情和地域特征而得名。地中海风格的装饰特征与当地人的生活方式密不可分，因此，地中海装饰风格所体现的生活舒适、远离浮华，在此基础上做到简单明了，地中海装饰风格通过一系列开放性和通透性的装饰语言来表达其装饰内涵与精髓。怎样利用此等方式来表现其独特的生活情调是我们设计师应有的责任。

研究的目的：地中海装饰风格沿袭着古希腊、古罗马源远流长的古典建筑美学体系，在细节处理上特别细腻精巧，又能贴近自然的脉动，使其充满了生命力。自从地中海装饰风格传入中国以来，我国有不少区域出现了地中海装饰风格的景象，但时至今日，这种风格仍然没有得到国内设计师们的统一概念，尤其在家装设计的应用中依然没有明确地表现出地中海装饰风格的异国情调。为此，研究地中海风格，理解地中海风格，掌握地中海风格的设计特点以及表现方式，从而营造其纯正的地中海装饰风格。

在家装设计中，装修设计是整个装修工程的灵魂所在，预想打造一种美观与实用并重，简单而不简约的家装生活环境，所参考与并用的装饰风格是必不可少的。作为具有此特点之一的地中海装饰风格，成为装修设计上的经典风格。在运用地中海装饰风格的家居中，它所运用独特的空间设计、纯美的色彩方案及陈设布置等要素，使家居具有纯正地中海风情的生活情调。

研究意义：生活需要情调，有情调的艺术才算反映了生活。作为室内设计师而言，要懂的不仅仅是客户的需求，而应该更懂得了解和把握设计装饰风格。目前，地中海装饰风格虽在我国一线城市得到发展，但仍然出现了混搭，借用等现象，此次研究就是为地中海装饰风格在中国人民心中有一个统一的概念，让向往蓝天碧海、艳阳风情的人将“地中海”的空间内涵复制到自己每天所面对的空间中，同时使地中海装饰风格在中国具有更好的发展趁势。

3、国内外研究现状和发展趋势及综述

对室内装修中的个性化设计和装饰风格的运用，已经成为当代设计师们关注的重点，不同文化、区域等风格的装饰方式，满足了人们不同的物质、精神等不同方面的需求，同时也使装饰风格得到不更好的发展。

国内现状：我国现阶段的室内装饰设计，在整个装饰设计阶段中无疑是最错综复杂，也最具有挑战性的阶段，但对于设计师来说有着一种内在的、不可抵抗的吸引力。自从20世纪中后期开始，我国在沿海等区域已经出现了地中海装饰风格的身影，由于国内装饰行业的迅速发展，大量的装饰风格也在中国得到迅速发展。其中地中海装饰风格在上海、长春、重庆、黄石等不同区域出现。但因国内人民盲目地追求、解不够，使其在应用中没有完全体现地中海装饰风格的纯正异国情调。如在黄石装饰行业中的应用，在“黄石阳光水岸小区”样板房的装饰中就出现了混搭的成分，在此样板房的家装中，设计师采用了地中海装饰风格及新中式风格，进入房子一望，眼前的地中海风格中的设计元素―白与蓝之中却出现在新中式风格的装饰隔断，让人很不费解。同时使此样板房失去了地中海装饰风格原有的“地中海”异国情调。

国外现状：此次研究的新课题是：“地中海装饰风格”，由于地中海装饰风格是以地中海为中心，其周围很多国家受其影响，随着地中海周边城市的发展，南欧各国（西班牙法国摩纳哥意大利等）开始接受地中海风格的建筑与色彩，慢慢的，地中海装饰风格成为了当代装饰界主流风格。在美国加州也得以发扬光大，逐渐成为美国时尚名宅的主流；地中海装饰风格又传到佛罗里达、夏威夷、等地区，成为一种豪宅的符号。如在夏威夷地区的海滨别墅中采用了地中海装饰风格，在室内其构造中，也采用了很鲜明的特征，同时窗帘、桌巾、沙发套等均以低彩度色调和蓝色为主，表现出一种蔚蓝色的浪漫家居生活，大海和蓝天都交接在一起，带给了人视觉上一种纯色的唯美感。然而由于生活的文化、信仰等方面的原因，在西欧的北方地区做地中海风格的设计很少，但是随着社会的进步，各地区、文化等方面的融合，地中海装饰风格将在国外发展的更好，更容易使其享受其独特的异国情调。

综述：对于我而言，地中海装饰风格同其他的风格流派不一样，地中海风格有它独特的美学特点。其特有的罗马柱般的装饰线简洁明快，流露出古老的文明气息。但是在我国地中海装饰风格却存在着很大的问题，在国内设计师的眼中地中海装饰风格只有纯美的色彩方案、拱形的浪漫空间、不修边幅的线条等特点，而没有真正的去了解地中海装饰风格在其家居设计中的细部设计，只有一个笼统的概念，而没有一个能使国内设计师一致认同的概念。我个人认为地中海装饰风格不仅仅在大的方向上有独特的表现方式，而且在起装饰中的细部同样有着不一样的表现方式，如，地中海风格极其崇尚天然气味，所以，在屋子的每个角落陈设着一些花花草草是再好不过的了。因此我们应该从全方面的了解地中海装饰风格。

4、本课题的主要研究内容及拟采取的技术路线、试验方案

主要研究内容：

一、地中海装饰风格分析

1.范围分析

2.地中海装饰风格的形成分析

二、地中海装饰风格的陈设要求

三、地中海装饰风格所体现的生活情调

1.客厅中体现的生活情调

2.卧室中体现的生活情调

3.卫生间中体现的生活情调

4厨房中体现的生活情调

四、结语

技术路线：

1.根据毕业设计的题目，查阅必要的参考书籍和参观相关的工程实例，围绕设计课题收集资料。

2.了解地中海风格的设计元素以及特点，把握其风格的设计元素与特点，从而营造地中海风格氛围。

3.能够把握地中海风格设计特点与表现方式，了解与认识地中海风格中诸多装饰材料、装修作法与安全、防火、卫生等设计规范。

试验方案：

1.查阅图书馆书籍和浏览互联网的各大设计网站，并广泛收集国内外经典出色的地中海风格设计方案。

2.探索地中海风格的理论知识，争取有创新性的突破。

3.市场考察。

5、研究基础

（1）已取得的研究成果

地中海装饰风格已经得到了比较明显的发展，在装饰过程的中都具有比较好的风格情调。都更加的接近了地中海区域的人文、风情，像在美国加州家居设计中的应用，逐渐形成了地中海装饰风格的异国情调；国内也得到了一定的发展，地中海装饰风格的家居设计不段的出现在我们的眼前。

（2）试验条件：

a.已经具备的条件

由于室内设计和建筑装饰方面有了蓬勃的发展，地中海装饰风格同样得到了发展，为了更进一步了解它的内涵，要在此基础上更进一步创新，尽量弥补现有的空白。现在已经具备研究地中海装饰风格的条件：有台式机电脑一台；图书馆借阅权限；具备手绘功底，能迅速表达设计意向；能熟练掌握3DMAX、SketchUp、AutoCAD、Photoshop、等制图和办公软件；有参加实践室内设计项目的经验。

b.未具备的条件及提出的解决方案

地中海装饰风格然没有得到国内设计师们的统一概念，虽然在国内出现了不少应用地中海风格的家居设计，但仍然没有明确地表现出地中海装饰风格的异国情调。因此，研究地中海装饰风格，理解地中海装饰风格，掌握地中海装饰风格的设计特点以及表现方式，从而营造其纯正的地中海装饰风格。

6、预期达到的目标及进度安排

一、预期达到的目标：

1.通过系统的分析和研究，进一步了解地中海风格的特征，从而从住宅空间设计的角度来探讨此课题的研究意义。

2.进一步收集、分析、运用与设计任务有关的资料与信息，构思立意，进行初步方案设计，深入设计，进行方案的分析与比较。

二、进度安排：

第1-2周：撰写开题报告；

第3-4周：完善开题报告，准备开题报告答辩；

第5-6周：查阅资料，着手准备自己的毕业设计及论文，并完成初稿；

第7-8周：CAD图纸绘制基本完成；

第9-10周：完善自己的设计，完善CAD图纸细节，绘制效果图，完成毕业论文初稿；