MSPA-MCS: Discrete Curvature Flows on Graphics and Visualization

MSPA-MCS:图形和可视化上的离散曲率流

基本信息

  • 批准号:
    0626223
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 18万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2006-08-01 至 2009-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This proposal focuses on developing theoretical foundations of discrete curvature flows on surfaces, studying different geometric structures on surfaces using the flows, and applying them to geometric modeling, computer graphics and visualization. Shape classification and comparison are fundamental problems in computer vision and graphics. The PIs propose to classify surfaces according to their conformal structure using Teichmueller theory. The PIs will develop practical algorithms to compute Teichmueller space coordinates using discrete Ricci flow and use the coordinates to index large scale geometric database. In contrast to smooth surfaces, discrete surfaces have an extra structure: combinatorial structure. Combinatorial structure plays crucial roles in discrete geometries. It is a fundamental problem to get better understanding of the roles played by combinatorial structures. Discrete curvature flow is a powerful tool to study this problem. The PIs plan to develop the corresponding mathematics based on discrete variational principle to support these computational algorithms. The mathematical study is based on the cosine law which the PI consider as the basic metric-curvature relation in the discrete setting. The PI have discovered that derivatives of the cosine law produce striking identities valid in all constant curvature spaces. These identities produce energy functionals which include almost all known action functionals in the discrete setting. The potential applications of these newly discovered variational principles in graphs and visualization seem to be abundant.Conventional computational geometry algorithms are mainly defined in flat spaces. These algorithms can be systematically generalized to curved spaces via geometric structures. This opens a new territory for geometric algorithmic design on manifolds by solving the easiest special case in the plane then directly generalizing the solution to arbitrary surfaces. Splines play the most fundamental role in geometric modeling. In aircraft, automobile and many other industries, almost all designs are aided by computer using splines. The shapes of mechanical parts have highly complicated topological and geometric features. Unfortunately, current splines can only be defined on the plane. It has been a long lasting open problem to find rigorous ways to define splines on general surfaces. The PIs plan to solve the problem by introducing novel algorithms to construct spines and calculate geometric structures via discrete curvature flow. Surface parameterization is a powerful technique to map surfaces in 3D onto the plane and convert 3D geometric problems to 2D. In texture mapping, in order to enhance the visual effects, images with subtle details are pasted onto the coarse polygonal surfaces. The central issue for parameterization is to control the distortion, the PIs propose to build the relation between distortion and the curvature and to seek a practical way to find the optimal parameterization. In today's Internet, there are huge amounts of geometric information. Building a geometry Google is the most urgent and fundamental problem for geometers and computer scientists. The PIs plan to build such geometric search engine using the methods developed in the proposal.
该计划的重点是发展曲面上的离散曲率流的理论基础,利用这些流来研究曲面上的不同几何结构,并将其应用于几何建模,计算机图形学和可视化。形状分类与比较是计算机视觉和图形学中的基本问题。PI建议使用Teichmueller理论根据其共形结构对曲面进行分类。PI将开发实用算法,使用离散Ricci流计算Teichmueller空间坐标,并使用坐标索引大型几何数据库。与光滑曲面相比,离散曲面有一个额外的结构:组合结构。组合结构在离散几何中起着至关重要的作用。更好地理解组合结构所起的作用是一个基本问题。离散曲率流是研究这一问题的有力工具。PI计划基于离散变分原理开发相应的数学,以支持这些计算算法。数学研究是基于余弦定律,PI认为作为基本的度量曲率关系在离散设置。PI已经发现余弦定律的导数产生在所有常曲率空间中有效的惊人恒等式。这些身份产生的能量泛函,其中包括几乎所有已知的行动泛函在离散设置。这些新发现的变分原理在图形和可视化方面有着广泛的应用前景。这些算法可以通过几何结构系统地推广到弯曲空间。这为流形上的几何算法设计开辟了一个新的领域,通过解决平面上最简单的特殊情况,然后直接将解决方案推广到任意曲面。样条曲线在几何造型中起着最基本的作用。在飞机、汽车和许多其他工业中,几乎所有的设计都是通过计算机使用样条来辅助的。机械零件的形状具有高度复杂的拓扑和几何特征。不幸的是,当前样条线只能在平面上定义。如何在一般曲面上精确定义样条曲线一直是一个悬而未决的问题。PI计划通过引入新颖的算法来构建脊并通过离散曲率流计算几何结构来解决这个问题。曲面参数化是一种强大的技术,可以将3D曲面映射到平面上,并将3D几何问题转换为2D。在纹理映射中,为了增强视觉效果,将具有细微细节的图像粘贴到粗糙的多边形表面上。参数化的核心问题是控制变形,PI建议建立变形和曲率之间的关系,并寻求一种实用的方法来找到最佳的参数化。在当今的互联网上,存在着海量的几何信息。建立一个几何谷歌是几何学家和计算机科学家最迫切和最基本的问题。研究所计划采用建议书所发展的方法,建立这种几何搜索引擎。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Xianfeng Gu其他文献

A novel computer aided detection (CADe) scheme for colonic polyps based on colon structure decomposition
基于结肠结构分解的新型结肠息肉计算机辅助检测(CADe)方案
GRIP: Greedy Routing through dIstributed Parametrization for guaranteed delivery in WSNs
  • DOI:
    10.1007/s11276-014-0770-6
  • 发表时间:
    2014-07-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.100
  • 作者:
    Minqi Zhang;Feng Li;Ying He;Juncong Lin;Xianfeng Gu;Jun Luo
  • 通讯作者:
    Jun Luo
Erratum to: Optimization of Surface Registrations Using Beltrami Holomorphic Flow
  • DOI:
    10.1007/s10915-011-9541-z
  • 发表时间:
    2011-09-16
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.300
  • 作者:
    Lok Ming Lui;Tsz Wai Wong;Wei Zeng;Xianfeng Gu;Paul M. Thompson;Tony F. Chan;Shing-Tung Yau
  • 通讯作者:
    Shing-Tung Yau
Free-Radical-Promoted Copper-Catalyzed Intermolecular Cyanosulfonylation and Cyanotrifluoromethylation of Unactivated Alkenes in Water-Containing Solvents
自由基促进的铜催化含水溶剂中未活化烯烃的分子间氰磺酰化和氰基三氟甲基化
  • DOI:
    10.1021/acs.joc.8b02073
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yan Zhu;Jinlong Tian;Xianfeng Gu;Yonghui Wang
  • 通讯作者:
    Yonghui Wang
Computational generation and conformal fabrication of woven fabric structures by harmonic foliation
通过和谐叶理计算生成和机织物结构的保形制造

Xianfeng Gu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Xianfeng Gu', 18)}}的其他基金

I-Corps: Developing A 3D Total Body Imaging and Analysis System for Early Detection of Skin Cancer
I-Corps:开发用于早期检测皮肤癌的 3D 全身成像和分析系统
  • 批准号:
    2115095
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Geometric Analysis of Computer and Social Networks
合作研究:计算机和社交网络的几何分析
  • 批准号:
    1418255
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: ATD: Algorithmic Aspects of Geometry for Using LIDAR and Wireless Sensor Networks for Combating Chemical Terror Attacks
合作研究:ATD:使用激光雷达和无线传感器网络对抗化学恐怖袭击的几何算法
  • 批准号:
    1221339
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CCF-TF: Computing Geometric Structures of 3-Manifolds
合作研究:CCF-TF:计算3流形的几何结构
  • 批准号:
    0830550
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
IIS: III: Small: Conformal Geometry for Computer Vision
IIS:III:小:计算机视觉的共形几何
  • 批准号:
    0916286
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SGER: Discrete Volumetric Curvature Flow for Graphics Applications
SGER:图形应用的离散体积曲率流
  • 批准号:
    0841514
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
III-CXT: Collaborative Research: Integrated Modeling and Learning of Multimodality Data across Subjects for Brain Disorder Study
III-CXT:协作研究:针对脑部疾病研究的跨学科多模态数据的集成建模和学习
  • 批准号:
    0713145
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
MSPA-MCS: Collaborative Research: Computer Graphics and Visualization Using Conformal Geometry
MSPA-MCS:协作研究:使用共形几何的计算机图形和可视化
  • 批准号:
    0528363
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Conformal Geometry Applied to Shape Analysis and Geometric Modeling
职业:共形几何应用于形状分析和几何建模
  • 批准号:
    0448399
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

MCs激活通过影响类淋巴系统功能对GMH后脑积水的作用和机制研 究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
FGD6/RhoD/DIAPH3调控微丝重塑在Nb2C/MCS促进内皮细胞迁移中的机制研究
  • 批准号:
    82301145
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
登陆台风MCS特征观测分析及其对降水强度影响的机制研究
  • 批准号:
    42305064
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
气溶胶对华南前汛期MCS的最大瞬时和累积降水的影响机理
  • 批准号:
    42375080
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于MCs-MCT/PAR2/TLR4通路研究健脾清化颗粒干预胃食管反流病LPS诱导的食管炎症的作用机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
益母草总生物碱抑制HIF-1α介导的MCs活化抗过敏性哮喘机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
对虾养殖池塘底泥微生物厌氧降解微囊藻毒素(MCs)的协同代谢机制研究
  • 批准号:
    32172978
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Co-RBF变复杂度模型与MCS约束平移的可靠性优化方法研究
  • 批准号:
    12001505
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
西天山夏季中—β尺度MCS对流云宏微特征及对降水影响研究
  • 批准号:
    U2003106
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目
基于脑损伤MCS模型的脑网络重构动态演化与意识恢复机制研究
  • 批准号:
    81671038
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Research on the design and operation of MCS for the management of sustainable development.
研究可持续发展管理MCS的设计和运行。
  • 批准号:
    23K01687
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
「両利きの組織」の実行を支援するMCSフレームワークの研究
支持“双元组织”实施的MCS框架研究
  • 批准号:
    22K01830
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
サステイナビリティの取組みに対するMCSの役割に関する研究
MCS 在可持续发展工作中的作用研究
  • 批准号:
    22K01793
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
The study of MCS to support value creation related to the SDGs
MCS 研究支持与可持续发展目标相关的价值创造
  • 批准号:
    22K01785
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Study on Relationship between BCP by Industry and MCS
行业BCP与MCS关系研究
  • 批准号:
    22K01788
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
OPUS: MCS Synthesis of longitudinal '-omics' research of microbial communities in Hudson River Valley freshwater streams
OPUS:哈德逊河谷淡水溪流微生物群落纵向“组学”研究的 MCS 综合
  • 批准号:
    1950018
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
OPUS: MCS: Mechanisms and evolution of premating reproductive isolation along a speciation continuum
作品:MCS:沿物种形成连续体的交配前生殖隔离的机制和进化
  • 批准号:
    1950302
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
OPUS: MCS: Using modern methods with historical museum specimens to elucidate the evolution of a widespread, ecologically important rodent species
作品:MCS:利用现代方法和历史博物馆标本来阐明广泛分布的、具有重要生态意义的啮齿动物物种的进化
  • 批准号:
    1950377
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
OPUS MCS: Developing a mechanistic understanding of methane production from small agricultural reservoirs in the Amazon-Cerrado frontier
OPUS MCS:建立对亚马逊-塞拉多边境小型农业水库甲烷生产的机械理解
  • 批准号:
    1950832
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
OPUS: MCS - What Remains? Quantifying the First Steps of Soil Organic Carbon Formation
作品:MCS - 还剩下什么?
  • 批准号:
    1950775
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了