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研究突出了
技术视角:可视化、理解和设计
照片捕捉这一刻;绘画传达感知、印象和感觉;插图讲故事。计算机图形学旨在通过技术丰富所有这些艺术实践。下面的论文是一个分水岭描述创造能够传达想法的图像。Mitra等人描述了一个交互式系统，该系统分析机械设备的操作，并向用户直观地解释它们。他们引人注目的结果展示了新成熟的三维几何鲁棒分析和特定领域信息设计技术的创新综合。
像计算机图形学中许多具有分水岭意义的论文一样，这篇论文从艺术大师的作品中获得灵感，他是罗德岛设计学院教授和麦克阿瑟研究员大卫·麦考利。而麦考利最出名的可能是他的建筑历史书中引人入胜、信息量丰富的视觉叙事大教堂而且城堡本书的作者以他的书为基础事情的运作方式．这是一本关于日常物品探索的迷人的概要，就像你前门上的锁一样，通过清晰的视觉解释来说明，传达了一种深刻的理解。这些图片是作者的灵感来源。
他们通过几何来理解世界。它们不能直接模拟物理。他们使用对称性来推断组件可能如何移动;它们使用通信来识别可以相互驱动的组件。几何计算允许近似匹配，利用稳健的统计原理，可靠的对称和对应会留下大量证据。因此，第一步搜索候选匹配，第二步将结果制表以找到一致的模式。这样的技术有很长的历史，但是最近的计算机图形的桥梁对3D形状的实际分析产生了巨大的影响，正如你在这里看到的。
几何学是日常工件行为的有力线索。论文末尾的往复齿条和小齿轮就是一个令人着迷的例子。但几何学只能到此为止。系统必须假定它的输入是一台正在工作的机器。由于杠杆和皮带等部件没有独特的几何特征，用户必须交互式地为它们贴上标签。
下面的论文是一个分水岭的描述，创造图像得到的想法。
制作一幅有效的图片需要的不仅仅是对机制的正确表达。它需要权利设计原则．设计原则是特定于领域的规则，用于使用特定的可视化技术使显示中的信息易于查看和理解。Maneesh Agrawala通过编纂此类设计原则，将其作为算法实现，并评估其有效性，构建了广泛的有影响力的描述系统;他的研究计划在他的合著书中有描述通信文章《视觉传达设计原则》(2011年4月)。为了解释机械组件，关键原则是集中于显示运动的因果链，并通过选择关键帧和用图表箭头注释它们来做到这一点。和其他地方一样，这里的设计原则来自于对典型手工作品的分析，来自艺术家对他们实践的反思，来自人们如何理解这些可视化的心理学理论，以及来自研究人员自己对技术可能性的实验。
实现这些设计原则需要明智地选择视觉技术。计算机图形中的非摄影现实主义提供了多种方式来风格化外观和引导观众的注意力。示例包括渲染对象中的细节和权重的调整，使用切割和透明度在多层中描述对象，甚至选择渲染哪些元素。在这里使用简单的线条图，用箭头进行注释，以及一组有限制的突出显示的部分和展开的视图，这是一个可靠的选择，可以产生清晰和整洁的图像。为了用更丰富多样的渲染技术创造可访问的图像，或者用额外信息的可视化(例如，力量)，可能需要开发更微妙的设计原则。然而，这里的照片显然是成功的。
赋予计算机能够与用户分享的深刻而有趣的理解从来都不是一件容易的事。但这并不意味着我们应该将推论视为无望，或将设计视为魔法。正如这项工作所显示的，通用工具和方法正在使系统通过清晰和引人注目的可视化来交流理解变得越来越容易。因此，这里的结果作为视觉解释的基准和未来系统的模型具有特殊的意义。
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