面向概念车外形设计的高层次几何处理方法研究

After the notion of concept cars is appeared, the design of concept cars guided the tide of the automotive industry and took the freshness into the development of the car industry. In the shape design of concept cars, to shorten the design period and reduce the design cost, with the help of CAD, we must deal with two keys, that is the reuse of models and the constrained deformation with the fixed hardpoint. In this project, we will combine with the practical problem in concept cars design, develop new image retrieval algorithms based on sketches or photos, registration and basic placement of autmobile parts via general car template, and study part assembly of automobile for preserving structure by field-guided registration，then develop the system based on high-level geometry processing method which will be a good foundation for the forthcoming FEA and shape optimization. The virtue of this project is trying to keep data reuse, hard point constraints and style transfer simultanously, The supplementation of this study will help to creat the new pattern of product design，improve the development of high level geometry processing at some extent, and our study is not only of great significance in theory but also very useful in application and obvious potential in industry.

自概念车的理念提出之后，概念车的设计引导了汽车行业的潮流，为汽车行业的发展注入了新的活力。在概念车外形设计中，为减少设计周期，降低设计成本，充分发挥计算机辅助设计的作用，必须解决好两个关键问题，即模型的重用和保持硬点约束下的变形问题。本项目拟研究以草图或照片为输入的图像检索、基于通用汽车模板的汽车部位对齐和基本放置，以及在场指导下汽车部位的保结构组装等问题，并编制以高层次几何处理方法为基础的概念车外形设计系统，这些工作将为后续的有限元分析、形状优化等提供一个良好的基础。本项目的完成将有助于实现数据重用、硬点约束和风格传递的协调统一,其实现不仅对创建新的产品设计模式起促进作用，而且对高层次几何处理方法的研究起到推动作用。因此本项目的研究不仅有重要的理论意义，同时也有很好的应用价值和明显的产业化前景。

在概念车外形设计中，为减少设计周期，降低设计成本，充分发挥计算机辅助设计的作用，必须解决好两个关键问题，即模型的重用和保持硬点约束下的变形问题。本项目计划 将上述两个问题同风格传递协调起来，研究以草图或照片为输入的图像检索、基于通用汽车模板的汽车部位对齐和基本放置，以及在场指导下汽车部位的保结构组装等问题，并编制以高层次几何处理方法为基础的概念车外形设计系统。本项目的完成将有助于创建新的产品设计模式及推动对高层次几何处理方法的研究。. 在项目运行期间，项目组牢牢把握数值分析与几何处理，互联网检索、机器学习与搜图等两个交叉研究思路，深入细致地开展了若干研究工作。围绕概念车设计方面，分网格分割与变形、搜图等几个小组开展研究工作，提出符合人类视觉特征的网格分割算法、基于例子驱动的变形算法、改进的基于局部描述的复杂三维点云目标识别算法、基于特征带及PGALIF特征的草图检索以及基于双词袋模型的图像检索等一系列算法，这些算法为高层次几何处理提供了具有可操作性的技术手段。项目组同时继续在图像克隆、可展曲面建模、四边形参数化、点采样理论及网格重构，径向基函数拟插值、双子支持向量机分类等相关理论领域开展了一系列工作，从相关的逼近、图形、图像与机器学习理论和技术方面，围绕本项目提供了良好的理论基础。