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第六届全国数字娱乐与艺术大会

作者：李红军董浩张晓鹏北京林业大学理学院北京100083 中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室-中法实验室北京100190 北京林业大学理学院北京100083 中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室-中法实验室北京100190

随着越来越多的大型综合网络游戏的流行,把经济学理论与数学模型运用到虚拟世界中是增加游戏生命力、提高娱乐性和预测虚拟经济发展走势的一个重要手段,也具有很强的实践意义.本文根据大型多人网络在线游戏的特征,结合在线游戏虚拟经济... 详细信息

随着越来越多的大型综合网络游戏的流行,把经济学理论与数学模型运用到虚拟世界中是增加游戏生命力、提高娱乐性和预测虚拟经济发展走势的一个重要手段,也具有很强的实践意义.本文根据大型多人网络在线游戏的特征,结合在线游戏虚拟经济的理论分析,建立体现经济平衡的动态微分模型.结合"魔兽世界"这款大型综合多人网络游戏,研究了货币总量、生产、分配、消费系统和玩家人数的内在规律,通过计算机模拟对虚拟货币总量、各个级别的在线玩家人数和在线玩家总人数进行估计,讨论了模型的参数对模拟结果的影响.该模型在一定程度上反映了游戏运营的本质和规律,模型模拟运行结果与现实游戏运营状况比较吻合,能够给游戏设计和运营商提供决策参考.

关键词：网络游戏虚拟经济系统动态微分模型运营管理

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真实场景快速建模及模型传输综述

真实场景快速建模及模型传输综述

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第六届全国数字娱乐与艺术大会

作者：刘佳张晓鹏郭建伟中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室-中法实验室北京100190 北京航空航天大学宇航学院北京 100191

真实场景快速建模和模型传输是三维电影、计算机游戏、网络漫游等应用领域中的重要问题.本文结合三维可视化的应用需要,分析了两个方面的近年文献:一是基于图像信息的场景对象快速建模(主要是植物和建筑建模);二是面向网络传输的模型压... 详细信息

真实场景快速建模和模型传输是三维电影、计算机游戏、网络漫游等应用领域中的重要问题.本文结合三维可视化的应用需要,分析了两个方面的近年文献:一是基于图像信息的场景对象快速建模(主要是植物和建筑建模);二是面向网络传输的模型压缩编码,包括渐进压缩编码和随机访问压缩编码等.最后,本文讨论了利用互联网信息对场景对象进行快速可视化的研究趋势.

关键词：场景建模快速可视化压缩编码模型传输

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丘脑在舒芬太尼中枢镇痛中的作用

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中国康复理论与实践 2011年第11期17卷 1035-1038页

作者：刘晓媛李欢冬张磊罗芳王保国首都医科大学附属北京天坛医院麻醉疼痛科北京市100050 首都医科大学附属北京天坛医院神经放射科北京市100050 中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室中法信息、自动化与应用数学联合实验室北京市100050 首都医科大学附属北京三博脑科医院麻醉疼痛科北京市100093

目的探讨舒芬太尼的中枢镇痛机制。方法选择健康受试者17例(男8例,女9例),依次在基础阶段和靶控输注舒芬太尼(0.2 ng/ml)后行功能磁共振(fMRI)扫描。选取丘脑为感兴趣脑区,应用SPM软件对所有实验数据进行处理。结果靶控输注舒芬太尼后,... 详细信息

目的探讨舒芬太尼的中枢镇痛机制。方法选择健康受试者17例(男8例,女9例),依次在基础阶段和靶控输注舒芬太尼(0.2 ng/ml)后行功能磁共振(fMRI)扫描。选取丘脑为感兴趣脑区,应用SPM软件对所有实验数据进行处理。结果靶控输注舒芬太尼后,与丘脑功能连接减弱的脑区包括双侧额叶直回、左侧额叶眶后回;与丘脑功能连接增强的脑区包括双侧小脑、右侧扣带回及左侧颞中回(P<0.001,cluster>13 mm3)。结论丘脑是舒芬太尼中枢镇痛机制中起到重要作用的脑区。额叶直回、左侧额叶眶后回、右侧扣带回、小脑及左侧颞中回与丘脑间功能连接的变化可能是舒芬太尼中枢镇痛机制中的重要组成部分。

关键词：舒芬太尼功能磁共振成像功能连接丘脑

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丘脑在经皮穴位电刺激镇痛效果中的作用

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中国康复理论与实践 2011年第11期17卷 1039-1043页

作者：张磊罗芳李欢冬王保国刘晓媛首都医科大学附属北京天坛医院神经放射科北京市100050 首都医科大学附属北京天坛医院麻醉科北京市100050 中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室中法信息、自动化与应用数学联合实验室北京市100050 首都医科大学附属北京三博脑科医院麻醉疼痛科北京市100093

目的探讨丘脑在经皮穴位电刺激镇痛中的作用。方法选择健康受试者14例(男7例,女7例),依次在基础阶段和经皮穴位电刺激30 min后行功能磁共振(fMRI)扫描。选取丘脑为感兴趣脑区,应用SPM软件对所有试验数据进行处理。结果经皮穴位电刺激后... 详细信息

目的探讨丘脑在经皮穴位电刺激镇痛中的作用。方法选择健康受试者14例(男7例,女7例),依次在基础阶段和经皮穴位电刺激30 min后行功能磁共振(fMRI)扫描。选取丘脑为感兴趣脑区,应用SPM软件对所有试验数据进行处理。结果经皮穴位电刺激后,与丘脑功能连接减弱的脑区包括双侧楔前叶、双侧顶上小叶、左侧颞下回、右侧颞中回、右侧额中回;与丘脑功能连接增强的脑区包括双侧小脑、双侧岛叶、基底神经节、双侧额下回、左侧额叶眶回、左侧颞上回(P<0.005,cluster>10mm3)。结论丘脑在经皮穴位电刺激镇痛的中枢镇痛机制中起到了重要作用。小脑、楔前叶、岛叶、基底神经节、顶上小叶、额叶眶回、额中回、额下回、颞叶等脑区与丘脑间功能连接的改变是丘脑镇痛机制的重要组成部分。

关键词：经皮穴位电刺激丘脑功能磁共振功能连接

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植物昆虫种群动态数学建模研究与展望

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中国科学：信息科学 2010年第S1期40卷 88-103页

作者：齐蕊胡包钢中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室/中法联合实验室 Laboratory of Applied Mathematics Ecole Centrale ParisParis 92290France

植物虫害防治已不只是农林生产中的常规问题,它早已演变成为生态环境与食品安全中的重大应用问题.然而,人类对该问题的认知远远不足以为现实应用提出令人满意的有效指导.这其中也是由于植物昆虫种群可以纳入"多生命体-环境"... 详细信息

植物虫害防治已不只是农林生产中的常规问题,它早已演变成为生态环境与食品安全中的重大应用问题.然而,人类对该问题的认知远远不足以为现实应用提出令人满意的有效指导.这其中也是由于植物昆虫种群可以纳入"多生命体-环境"为对象的复杂系统研究范畴.面对这样极具挑战性的科学问题,本文主要从计算机建模的研究路径对模拟植物昆虫种群动态的数学建模方法进行回顾,从模型构造方法和模型所考察研究对象的种类两方面对植物昆虫种群模型进行了分类;将目前的植物昆虫种群动态模型用通用数学表达式表达,并针对各类型的植物昆虫种群动态模型对数学表达式进行特殊说明,进一步强调了模型间的差异;介绍了目前比较成熟的几个模拟昆虫种群动态发展的软件;总结了基于植物昆虫种群动态模型研究种群动态行为、害虫防治技术所采用的数学分析和优化控制方法.文章最后探讨了目前植物昆虫种群动态模型的研究现状和发展趋势,以及在建模时所应考虑的问题,并对进一步完善模型方法及技术应用进行了展望.

关键词：种群动态数学模型害虫防治植物昆虫

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基于高噪声深度图像的树木模型重建

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中国体视学与图像分析 2010年第2期15卷 109-114页

作者：代明睿张晓鹏李红军中国科学院自动化研究所中法联合实验室自动化研究所模式识别国家重点实验室北京100190

对现实世界中的植物模型进行真实准确的重建一直是计算机图形学的一个重要目标。基于激光扫描仪提供的深度图像的树木重建近年得到越来越多的关注。当扫描距离过远或者扫描精度较低的情况下深度图像带有较大的噪声,这给重建带来了很大... 详细信息

对现实世界中的植物模型进行真实准确的重建一直是计算机图形学的一个重要目标。基于激光扫描仪提供的深度图像的树木重建近年得到越来越多的关注。当扫描距离过远或者扫描精度较低的情况下深度图像带有较大的噪声,这给重建带来了很大的困难。本文提出了一种针对高噪声深度图像的树木自动重建技术,本算法以主曲率分析为基础,首先通过二次曲面拟合计算各个点对应的主曲率方向,之后利用各个点云与周围点云的主曲率相似度将噪声点云去除,利用点云分割技术将属于不同树枝的点云初步分离,最后从分割数据中提取树枝的骨架点以及半径,完成重建。利用本方法 ,我们对一个具有高噪声的深度图像进行了处理,从中提取出了树木的三维模型。本算法能够利用之前算法无法处理的高噪声的深度图像重建树木模型,降低了树木重建算法对输入数据精度的要求,同时减少了手工交互。

关键词：深度图像噪声树木重建

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基于形状特征的三维模型检索技术综述

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中国体视学与图像分析 2010年第4期15卷 439-450页

作者：徐士彪车武军张晓鹏中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室中法联合实验室数字内容技术研究中心北京100190

在CAD产品设计、3D产品展示、影视动漫制作等应用中经常使用成千上万共享的3D模型,但现有的搜索引擎还不提供有效的3D模型检索服务。基于内容的检索技术能有效地根据3D模型的实际内容,如几何形状,拓扑结构等,查找到用户期望的模型,因而... 详细信息

在CAD产品设计、3D产品展示、影视动漫制作等应用中经常使用成千上万共享的3D模型,但现有的搜索引擎还不提供有效的3D模型检索服务。基于内容的检索技术能有效地根据3D模型的实际内容,如几何形状,拓扑结构等,查找到用户期望的模型,因而可以用于自动智能检索。本文综述了目前基于形状特征的三维模型检索的主要关键技术,对常用的特征类型进行总结,并重点对特征提取方法进行分类总结。其中基于统计特性的特征提取方法比较简捷,计算简单,但对三维模型的内容描述不够充分;基于扩展特征的方法适用于结构变化较小的网格模型,但计算量较大;基于体素化的特征利用了模型的体积特征,加速了检索过程,效率较高,但不支持多分辨率检索;基于射线采样的特征适合较为简单的模型形状,但容易出现二义性;基于视图的特征主要是在三维模型的二维投影视图上提取的,计算复杂度较低,但容易丢失一些表示三维结构的重要信息。本文同时列举分析了当前实现并发布的典型检索系统。此外,对未来的研究方向进行了展望性描述。

关键词：三维模型几何形状拓扑结构三维模型检索通用特征

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可控环境生产系统建模、仿真与控制研究进展

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中国科学：信息科学 2010年第S1期40卷 54-70页

作者：杜尚丰徐立鸿马程伟康孟珍蔚瑞华曲梅高丽红董乔雪陈端生中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 同济大学电子与信息工程学院教育部设施农业网上合作研究中心上海200092 中国农业大学水利土木工程学院农业部设施农业工程重点开放实验室北京100083 中国科学院自动化研究所中法联合信息自动化与应用数学实验室模式识别国家重点实验室北京100190 中国农业大学农学与生物技术学院北京100083

可控环境生产系统属于复杂系统,目前对这类系统的建模及控制问题没有形成系统的方法与理论,因此在对这类系统进行控制时,缺乏理论依据.本文在回顾过去几十年可控环境生产系统建模与控制的各种方法的基础上,探讨了当前可控环境生产系统... 详细信息

可控环境生产系统属于复杂系统,目前对这类系统的建模及控制问题没有形成系统的方法与理论,因此在对这类系统进行控制时,缺乏理论依据.本文在回顾过去几十年可控环境生产系统建模与控制的各种方法的基础上,探讨了当前可控环境生产系统在系统建模、仿真及控制中存在的问题,如支持生产可使用的作物生长数学模型信息的不完整性,水肥系统的模型信息的时间尺度问题,环境模型的动态时变特性以及作物、土壤、大气相关变量的作用关系,耦合的多环境因子的控制问题、包括能耗在内的冲突多目标控制问题和考虑模型误差和气候突变等不确定性的鲁棒控制问题等.在此基础上,根据系统的特性:多变量,非线性,多模型(作物模型,土壤模型,大气模型)、模型之间强耦合、大尺度、能量有限、分布参数、冲突多目标等的特点,提出了该系统有效建模、仿真、控制急需解决的瓶颈问题和可能的研究趋势.

关键词：作物模型环境模型建模控制决策支持系统优化算法

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基于法向拟合的微分几何量估计

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中国科学（F辑:信息科学） 2009年第1期39卷 72-84页

作者：程章林张晓鹏中国科学院自动化研究所中法联合实验室模式识别国家重点实验室北京100190

估计离散曲面的微分几何量在数字几何处理、计算机图形学、计算机视觉领域是一个基础性的课题,在很多应用中估计微分几何量往往作为先决性的一个步骤而存在.目前大部分微分几何量估计方法只是针对规则的、均匀采样的网格数据能取得比较... 详细信息

估计离散曲面的微分几何量在数字几何处理、计算机图形学、计算机视觉领域是一个基础性的课题,在很多应用中估计微分几何量往往作为先决性的一个步骤而存在.目前大部分微分几何量估计方法只是针对规则的、均匀采样的网格数据能取得比较满意的结果,而对于带噪声、不规则采样的点云数据,寻求准确而又鲁棒的估计方法仍是一个研究热点问题.文中针对不规则的离散点云数据,首先通过设计对比实验验证法向在二阶微分量估计中的重要作用,然后据此提出了一种基于法向拟合的微分几何量估计方法,利用单位法向量的偏微分来计算各点的主曲率和主方向.与传统的通过曲面拟合各离散点的位置来估计微分量的方法相比,该方法直接利用法向信息,综合考虑邻域内所有点的法向信息,在很大程度上保证了算法的稳定性和鲁棒性,并能在数据带有很强噪声情况下取得比较精确的估计结果.该方法的一大优点是在一定程度上降低了微分几何量估计结果对建立可靠局部坐标系或者说各点初始法向准确性的依赖,并且能够根据邻域内法向量的分布情况,通过法向拟合修正各点的初始法向,得到更准确的法向信息.

关键词：微分几何量点云法向拟合

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基于测量数据的植物建模

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中国科学（F辑:信息科学） 2009年第1期39卷 134-144页

作者：马伟项波查红彬刘佳张晓鹏北京大学机器感知与智能教育部重点实验室北京100871 中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室中法信息自动化与应用数学联合实验室北京100080

测量数据,即图像和激光扫描数据,是建模真实植物的可靠依据.然而,由于植物结构复杂、自遮挡严重,相机或激光扫描仪只能感知部分可靠数据且扫描数据中噪声较多,导致从该类数据恢复植物模型极为困难.文中提出通过检测尖点特征,如带叶片植... 详细信息

测量数据,即图像和激光扫描数据,是建模真实植物的可靠依据.然而,由于植物结构复杂、自遮挡严重,相机或激光扫描仪只能感知部分可靠数据且扫描数据中噪声较多,导致从该类数据恢复植物模型极为困难.文中提出通过检测尖点特征,如带叶片植物的叶尖以及纯枝干植物的枝稍,重建植物模型的方法.该方法能够从多视点图像中便捷重建带叶片植物模型,从含噪声激光数据中重建不带叶片的纯枝干模型.实验证实了所提特征检测算法的正确性以及植物重建算法的有效性.

关键词：植物建模基于图像的建模基于激光扫描数据的建模尖锐特征检测形状分解骨架抽取

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