交互式虚拟产品展示技术的研究

1StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004报告人：陈田合作导师：潘志庚Feb.15,20042StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004报告主要内容(1/2)•第一部分：概述–课题的来源及研究意义•国家教委优秀青年教师教学科研奖励计划“基于因特网的虚拟现实和电子商务集成技术”–虚拟产品及其相关的计算机技术•输入装置&视觉输出•虚拟现实建模语言VRML–虚拟展示环境•桌面系统•基于沉浸式头盔显示设备的系统•基于投影器的系统3StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004报告主要内容(2/2)•第一部分：概述•第二部分：用于商品展示的网上虚拟商城的构建•第三部分：基于产品评估的虚拟产品定制展示平台•第四部分：虚拟Agent技术在产品展示中的应用•第五部分：总结4StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004网上虚拟商城研究现状（1/4）MarcusKaar’sVSM,German(ViennaUniversityofTechnology)VR-Shop()5StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004网上虚拟商城研究现状（2/4）ActiveWorlds()CDSNLab’sVSM,Korea6StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004网上虚拟商城研究现状（3/4）(a)MarcusKaar’sVSM,German(b)VR-Shop7StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004CITRVirtuale-CommerceVirtualRealityPrototypesforHumanInteraction,Trainingande-commerce网上虚拟商城研究现状（4/4）8StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004EasyMall的总体框架•特征：–交互性–智能性–可接近性•C/S模式–Server:Java编写–Client:Javaapplet•EAI:–AninterfacebetweenVRML-BrowserandJavaApplets9StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004EasyMall数据库主表间的联系图10StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004虚拟导购过程分析流程图11StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004产品域和客户域•产品域:一个有着许多共同属性的产品的集合•客户域:来源于客户个人资料和一些推断属性。•顾客分类：–产品档次型–价格敏感型–产品品牌型–产品售后服务型12StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004营销决策机制•营销决策模型的自学习过程•虚拟智能Agent技术的应用•关联法则13StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004EasyMall运行实例（1/4）通向不同销售部的标识牌Avatar带领客户步入EasyMall14StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004EasyMall运行实例（2/4）客户订购选中的服装EasyMall中家具部15StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004EasyMall运行实例（3/4）客户订购选中的服装系统的菜单交互方式16StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004EasyMall运行实例（4/4）EasyMall中商务中心EasyMall中家具部17StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004手机定制系统手机定制系统的界面18StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004手机定制流程控制模块重新设置位置重新设置尺寸重新设置颜色选择形状错误信息错误信息错误信息尺寸YN形状存在?形状存在?形状存在?控制模块？位置颜色形状YNYN上盖/下机体的其它组件存在否？上盖主体下机体主体其它组件YN错误信息提示组件存在?组件结构树C用户CC手机控制模块的工作流程手机的总体定制流程19StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004三种典型模型的定制实例(a)(b)(c)20StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004产品展示的通常开发流程21StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004评估系统的物理构成真实环境虚拟环境展示环境显示Fastraktrackerforhead-trackingIntegratedcircuitboardforpick-upcameraPick-upheadofcameraShelfforfixingthepick-uphead&thereceiverof3DmouseEarphoneEarphone头盔显示设备(HMD)的结构评估系统的物理构成22StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004两种虚拟展示环境的建立无线按键设备两种虚拟展示环境的建立23StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004运动捕捉设备由Fastrak获取的平面数据变形图数据捕捉系统UltraTrakPro与FasTrak示意图24StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004Fastrak数据修正一次线性传递函数回归结果二次多项式传递函数回归结果去除次要影响因子后的二次函数回归结果yzzyxZ0.0584941.5001821.08525120.3273427'69.8842970.03052790.07433822yx对捕捉数据z坐标的修正函数:25StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004虚拟产品的评价方案•EnvI为真实评估环境•EnvII为基于桌面的评估环境•EnvIII为基于3DModel的虚拟手操作的虚拟展示环境•EnvIV则为基于图象的由用户手操作的虚拟展示环境26StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004实验过程及结果分析50.060.070.080.090.0100.01234Product1Product2Product3Env.三种产品在四种环境中材质感的评价结果图50.060.070.080.090.0100.01234Product1Product2Product3ScoresEnv.三种产品在四种环境中精巧感的评价结果图实验过程27StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004CAVE环境下虚拟手机展示带有跟踪传感器的立体眼镜AscensionTech公司的FlockofBird运动跟踪系统28StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004虚拟Agent的构建虚拟人结构层次关系图基于骨架的虚拟人模型29StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004产品展示中人体动画设计第一类虚拟人模型浏览手机动作虚拟人接听手机动画设计的动作序列图30StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004虚拟手臂的运动求解简化人体上肢的动力学链31StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004基于图象的虚拟Agent展示环境•Region-basedmethods•Pyramid-linkingAlgorithm•ICP:IterativeClosestPointAlgorithm32StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004两种展示方式比较•基于图象的优势：–获取准确位置–忽略运动前后复杂的坐标变换–手臂的显示更加逼真、自然基于虚拟手展示基于手臂图像展示•基于图象的劣势：–图片区域的轮廓问题–忽略运动前后复杂的坐标变换–摄像机有限的投射视角会限制手臂的动作区域–标记圆的限制–图像表达失去些三维信息33StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004虚拟Agent展示手机实例以自我身份进行展示以第三者身份进行展示34StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004总结•基于VRML的虚拟电子商城的构建EasyMall,分析了如何力求实现个性推荐服务&适宜的营销决策机制；•手机的定制系统的开发，分析了各功能模块的组成及其系统提供的定制流程；通过实验分析在四种评估环境下应用VR技术评估虚拟产品——手机的感性属性的可行性；•提出了虚拟产品的展示流程；重点分析了基于模型3DModel的虚拟手操作的虚拟展示环境与基于图象的由用户手操作的两种不同的虚拟展示环境的构成、关键技术•探讨了应用Agent技术实现商品展示35StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004博士后期间完成的学术论文•SangyoonLee,TianChen,JongseoKim,GerardJ.Kim,SunghoHan,ZhigengPan.UsingVirtualRealityforEvaluatingAffectivePropertiesofProductDesign,acceptedtoappearinIEEEVR2004Conference,USA.•TianChen,GuofuYin,ZhigengPan,InteractiveDesignandPresentationofCeramicSanitaryProducts,SPIEProceedingoftheThirdInternationalConferenceonVirtualRealityandItsApplicationinIndustry,Vol.4756,pp.259-264,April2002,Hangzhou,P.R.China.(IndexedbyEI)•ZhigengPan,TianChen,MinminZhang,BinXu.VirtualPresentationandCustomizationforProductsBasedonInternet,acceptedtoappearinInternationalJournalofCAD/CAM(IJCC),SouthKorea.•殷国富,陈田,戈鹏.基于虚拟现实技术的卫生瓷产品参数化CAD系统的研究.计算机辅助设计与图形学学报.Vol.14,No.3,pp.168-171,2002.(EI检索)•吴访升,潘志庚,陈田,徐冰.家具3D虚拟展示与定制分布式原型系统.计算机应用.Vol.23,No.3pp.78-8136StateKeyLabofCAD&CG,ZhejiangUniv.2004