1、复杂三维形状的高效生成、分析与制造

大规模个性化定制已成为智能制造未来核心制造模式，三维打印这一先进制造技术为大规模个性化定制提供了可行性，同时也为制造复杂三维形状提供了可能。面向个性化产品定制中对于外观、功能与物理性能的需求，交叉研究中心围绕模型的快速生成和高效制造问题取得了一系列成果：（1）提出群体遗传进化理论驱动的三维复杂形状生成方法，实现了形状自然且功能合理的复杂形状高效生成方法；（2）提出基于几何的三维模型语义理解与分析方法，实现了结构差异大、质量参差不齐模型的智能分析与语义分割；（3）提出微结构几何与物理属性紧耦合的设计与制造方法，解决了微结构几何与物理属性协同可控求解与高效制造问题。相关工作获得了国家“973”计划项目、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委优秀青年基金项目（海外）、国家自然科学基金委重点项目等项目的支持，研究成果发表于ACM TOG、SIGGRAPH/Asia、IEEE TVCG、Additive Manufacturing等国际顶级期刊及会议，获2020年山东省自然科学一等奖，2019年中国计算机学会优秀博士论文奖（welcome欢迎光临威尼斯集团首次）。成果应用于高铁风挡的材料设计选型中，平均缩短产品研发周期5-8倍。

2、增强现实与混合现实关键技术研究

增强与混合现实是智能时代的重要技术，其对于复杂工业场景设计、装配、远程协作等工作效率的提升至关重要，增强/混合现实与CAD工业场景的深度融合是新一代制造业面临的重要问题。围绕这一问题，交叉研究中心在模型轻量化、三维跟踪、虚实融合渲染等方面取得了一系列创新技术突破：（1）提出了CAD和点云模型的轻量化与特征提取方法，保证CAD数据直接转换的精度并保持结构信息；（2）提出高精度强实时三维跟踪技术，构建了双目定位精度亚毫米级标准数据集，实现了世界领先跟踪精度以及工业产品虚循实动；（3）提出高度真实感并行渲染理论与方法，渲染场景规模超过国际主流商用渲染器。相关工作获得了国家重点研发计划项目、国家863计划项目、国家自然科学基金委重点项目的支持，研究成果发表于ACM TOG、SIGGRAPH、CVPR、ICCV等计算机领域国际顶级期刊及会议，获ACM SIGGRAPH 2023大会最佳论文奖（国内首次）、SPM 2020&2023最佳论文奖、Eurographics 2020最佳论文提名等荣誉。成果应用于商汤科技、上海视辰、北京智机的工业产品跟踪与虚巡实动。

3、大数据可视表达与探索分析技术

从海量高维复杂数据中挖掘出隐蔽在背后的规律从而辅助决策是大数据分析领域的一个核心目标，大数据可视表达与探索分析是达到这一目标的关键技术。围绕规模急剧增大的三维仿真数据、维度急剧增高的社交数据、日益复杂的应用环境，交叉研究中心在高效表达和智能探索数据方面开展了一系列成果：（1）提出感知驱动的高维数据可视分析理论与方法，实现了高维数据分析结果的可感知、可交互、可解释；（2）提出任务驱动的自动可视化理论与方法，将数据分析任务融合到大数据探索式分析方案构建中，实现多变量数据可视化的自动设计，为解决可视化技术应用中设计困难和编码困难问题提供了坚实的理论基础；（3）提出人机协同的高效语义交互与数据探索方法，解决了复杂数据分析存在的语义理解困难问题，实现了大规模复杂数据的快速精准分析。相关工作获得了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金委重点专项培育项目/国际（地区）合作研究项目/面上项目的支持，研究成果发表于ACM TOG、IEEE TVCG、SIGMOD、SIGGRAPH、SIGCHI、IEEE VIS、NeurlPS等计算机领域国际顶级期刊及会议，获IEEE VIS 2021最佳论文提名奖、ACM SIGCHI 2021最佳论文提名奖等荣誉。成果应用于北京九所、华为、联通、贝壳、苏州舜云等公司相关软件产品中，提高了可视化自动设计效率。