8 (913) 791-58-46
Заказать звонок

Объемные фигуры из бумаги схемы


Геометрические фигуры схемы


Как сделать объемные геометрические фигуры из бумаги, развертки для склеивания: куба, конуса, схемы и шаблоны для вырезания цилиндра, пирамиды, треугольника

Любому ребенку нравится делать яркие и объемные поделки. Творчество можно объединить с изучением математики и склеить вместе с детьми геометрические фигуры. Ребенок с интересом проведет время, а дополнительно постигнет основы точной науки. Ниже представлено, как начертить карандашом и сделать объемные геометрические фигуры из бумаги, также приведены их правильные названия.

Как сделать объемные геометрические фигуры

Дети познают мир в процессе игры и творчества. Трехмерные фигуры, выполненные своими руками, помогут познакомиться с удивительной наукой — геометрией.

Примеры трафаретов и шаблонов можно скачать из Интернета и распечатать. Затем все фигуры вырезают и склеивают. Дети старшего возраста могут самостоятельно нарисовать развертку нужной фигуры, малышам помогают родители,.

Геометрические объекты делают из бумаги (белой или цветной), картона. Из последнего материала они получаются плотными и прочными.

к оглавлению ^
Из бумаги

к оглавлению ^
Из картона

к оглавлению ^
Развертки куба

к оглавлению ^
Треугольника

к оглавлению ^
Прямоугольника

к оглавлению ^
Цилиндра

к оглавлению ^
Ромба

к оглавлению ^

к оглавлению ^

Схемы для вырезания

Ученикам 1–2 класса демонстрируют в школе простые геометрические фигуры и 3d: квадрат, кубик, прямоугольник. Их несложно вырезать и склеить. Шаблоны развивают мелкую моторику у детей и дают первые представления о геометрии.

Ученики средней школы, которые изучают черчение, делают сложные фигуры: бумажные шестигранники, фигуры из пятиугольников, цилиндры. Из бумаги для детей выполняют домики для кукол, мебель, оригами, замок для маленьких игрушек, маски на лицо (трехмерные называются полигональными).

к оглавлению ^
Конуса

к оглавлению ^
Пирамиды

к оглавлению ^
Шестигранника

к оглавлению ^
Макета с припусками

к оглавлению ^
Параллелепипеда

к оглавлению ^
Трапеции

к оглавлению ^
Овала

к оглавлению ^
Шара

Выкройка шара состоит из 8 частей, 12, 16 или большего количества. Присутствуют и другие способы изображения мяча. Например, из 6 деталей или 4 широких клиньев.

Материал, из чего можно сделать плотный шар — картон или плотная бумага.

к оглавлению ^
Многогранника

к оглавлению ^
Параллелограмма

распечатать схемы и развертки для Papercraft

Сова из бумаги

Паперкрафт

2 ноябрь 2020

Комментирев: 1

Просмотров: 3 052

Сова – это символ мудрости. Можно сделать красивую объемную модель 3D–совы и подарить ее человеку, которого цените за его мудрость и вовремя данных совет. Для создания работы потребуется несколько

4

Пингвин из бумаги

Паперкрафт

2 ноябрь 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 2 281

Сделать красивого пингвина сможет даже новичок. Для тех, кто любит моделировать и создавать фигуры своими руками, есть отличная развертка 3D модели. Работа по размерам получается 30 см в высоту,

7

Кобра бокс

Паперкрафт

26 октябрь 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 1 109

Удивить гостей, которые также разбираются в паперкрафт не сложно. Для этих целей предлагается сделать модель головы кобры, которая не только будет выполнена в больших размерах, но и будет выглядеть

2

Капкейк

Паперкрафт / 3d

26 октябрь 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 1 405

Настоящие любители 3 D – моделирования собирают большие коллекции своих работ. На сегодняшний день полочка с работами может пополниться, если на нее поставить оригинальный капкейк. Предложенный кекс

1

Девушка из бумаги

Паперкрафт / 3d

26 октябрь 2020

Комментирев: 3

Просмотров: 3 108

Для тех, кто предпочитает выбирать сложные модели для 3D, есть возможность повторить на бумаге формы женского тела. Такой вариант станет настоящим достоянием и займет почетное место среди всех

2

Рыцарь из бумаги

Паперкрафт

26 октябрь 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 1 838

Любители моделирования теперь могут радоваться, потому что их вниманию предоставлена более сложная модель рыцаря. Модель получается большой и все мелочи в рыцаре учтены. Для выполнения потребуется

4

Кошка вздыбилась

Животные / Паперкрафт / 3d

29 сентябрь 2020

Комментирев: 1

Просмотров: 2 886

Для тех, кто предпочитает свободное время проводить, изготовляя все возможные 3D модели. Такие работы выглядят ярко и интересно. Вниманию предлагается модель кошки, с которой справиться сможет даже

4

Панда – джентльмен

Паперкрафт

21 май 2020

Комментирев: 1

Просмотров: 5 497

Создать целую композицию в стиле паперкрафт модели, мечтают многие, но не все соглашаются выполнять сложные работы. Вашему вниманию предлагается простая развертка мишки – панды, которая отлично

3

Гаечный ключ 3D моделирование

Паперкрафт / 3d

21 май 2020

Комментирев: 1

Просмотров: 95 988

Для тех, кто давно хотел испытать свои силы в 3D моделировании, есть уникальная возможность начать с простой модели. Гаечный ключ, имеющий реальные размеры станет отличным вариантом для начала

1

Голова дракона Таргариенов

Динозавры / Паперкрафт / 3d

21 май 2020

Комментирев: 1

Просмотров: 6 359

Создать модель головы дракона оказывается достаточно просто. Если внимательно просмотреть фильм «Игры престолов» то можно увидеть красивого дракона таргариенов. Голова сможет стать отличным подарком

5

Пасхальные зайчики

Пасха / Паперкрафт

14 апрель 2020

Комментирев: 3

Просмотров: 8 793

Пасхальные зайчики - Перед праздником светлой Пасхи можно создать целую композицию в технике 3D моделирования. Главными фигурами могут стать красивые зайчики, которые станут отличным украшением.

7

Коробка звезда

Паперкрафт / 23 февраля

8 апрель 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 1 187

Коробка из бумаги - Упаковка для подарка на 23 февраля. Каждый мужчина хочет получить подарок, который ко всему прочему будет отличаться своей оригинальностью. У женщин есть шансы попробовать себя в

2

Зуб из бумаги

Паперкрафт / 3d

8 апрель 2020

Комментирев: 2

Просмотров: 2 641

Зуб - Для тех, кто только хочет научиться делать реалистичные модели паперкрафт есть отличный вариант. Можно изготовить зуб, который будет высотой 15 сантиметров. Такой оригинальный макет сможет

2

Чайник из бумаги

Паперкрафт

7 апрель 2020

Комментирев: 1

Просмотров: 4 407

В ненастную погоду, конечно, хочется взять чайник и налить себе кружечку горячего чая. А как насчет того, чтобы создать чайник своими руками из бумаги. Вниманию предлагается модель оригами, которая

7

Защитная маска из бумаги

Маски / Паперкрафт

4 апрель 2020

Комментирев: 2

Просмотров: 9 194

Защитная маска из бумаги, конечно, она не может использоваться в качестве маски от вирусов, а вот замаскировать определенно сможет.

9

Дракончик Лаки MSI

Паперкрафт

26 март 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 987

Бесплатный шаблон популярного дракончика Лаки msi, оригинальное название: MSI Lucky Dragon. Отличный помощник на удаленной работе, просто вырезаем ножницами, склеиваем и получаем вот такого

11

Гиря из бумаги

Паперкрафт

24 март 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 2 180

Гиря из бумаги - Для того чтобы заниматься спортом совсем не обязательно тягать настоящий спортивный инвентарь. Можно подготовить красивую гирю из бумаги, которую сложно отличить от настоящей. Таким

2

Репродукция к картине «Крик»

Оригами / Паперкрафт

24 март 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 1 999

Для тех, кто всегда мечтал сотворить своими руками что-то необычное, есть отличный вариант создать главного героя репродукции к картине Эдмунда Мунка «Крик». Главный герой, как бы кричит обо всем,

3

Дельфин из бумаги

Паперкрафт

28 февраль 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 8 233

Дельфин из бумаги - Очередная простая и яркая поделка для самых маленьких скрапбукеров и любителей подводного мира. Такая рыбка может стать героем морской коллекции или стартом для новичков в

15

Маска-дракон

Маски / Паперкрафт

28 февраль 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 3 637

Маска-дракон - Универсальность данной поделки бесспорна. Благодаря особенно интересной для детей тематике маска может стать объектом совместного семейного творчества. Такое полезное занятие не только

3

Простой ананас

Паперкрафт

28 февраль 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 7 749

Простой ананас для паперкрафт, минимализм, стиль и яркость – три важнейших составляющих части любого интерьерного акцента. Данная ананасовая модель обладает тремя качествами с избытком! Выбрав

10

Сердце для рафаэлок

Паперкрафт / День святого валентина

28 февраль 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 2 396

В преддверии праздника всех влюбленных эта модель станет настоящей мечтой романтичных натур. Благодаря простоте изготовления такой подарок доступен всем тем, кто хочет порадовать вторую половинку

2

Фигурка смерти из бумаги

Паперкрафт

28 февраль 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 1 868

Для истинных любителей скрапбукинга и потустороннего мира. Наряду с бумажным черепом и погребальными атрибутами поможет добиться жуткой атмосферы.

2

Череп развертка

Паперкрафт

31 январь 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 6 202

Развертка черепа из бумаги - Если вы хотите создать не просто поделку, которая станет занимать место на полке, а что-то необычное, что сразу будет привлекать внимание гостей, тогда остановите свой

16

Тотем волка

Паперкрафт

31 январь 2020

Комментирев: 0

Просмотров: 4 020

Для тех, кто давно себя попробовал в 3D моделировании, есть отличная поделка, которая точно придется по душе. Можно изготовить тотем волка, которая отлично впишется в интерьер комнаты, ее можно

9

Гробик и скелет

Хэллоуин / Паперкрафт

10 ноябрь 2019

Комментирев: 0

Просмотров: 3 782

Многие поделки на Хэллоуин могут выглядеть очень эксцентрично, но в этом и состоит их главная прелесть. Мы предлагаем рассмотреть вариант для украшения или даже просто в качестве развлечения, как

5

Летучая мышь

Хэллоуин / Паперкрафт

10 ноябрь 2019

Комментирев: 1

Просмотров: 4 263

Если вы уже готовы праздновать Хэллоуин, тогда вам точно понравиться модель 3Dкоторая предлагается в качестве отличной поделки. Для изготовления летучей мыши понадобиться несколько листов бумаги

5

Слово из букв

Хэллоуин / Паперкрафт

29 октябрь 2019

Комментирев: 0

Просмотров: 4 377

Слово из букв - Украсить свой дом для празднования Хэллоуина совсем не сложно, тем более что для этого существует огромное количество разнообразных идей, которые придутся вам по вкусу.

4

Ктулху

Паперкрафт

15 октябрь 2019

Комментирев: 0

Просмотров: 7 101

Мифический Ктулху из бумаги - Для тех, кто предпочитает создавать авангардные и необычные модели, этот вариант отлично подойдет для творчества. С помощью данной модели 3D можно украсить свой интерьер.

12

Летающая тарелка

Транспорт / Паперкрафт

14 октябрь 2019

Комментирев: 0

Просмотров: 3 056

Летающая тарелка из бумаги в 3D - Для тех, кто предпочитает создавать модели связанные с чем – то фантастическим, есть интересная работа, которая не займет много времени, а результаты будут

3

Лиса в норе

Животные / Паперкрафт

14 октябрь 2019

Комментирев: 0

Просмотров: 4 524

Модель 3D - лиса в норе. Оригинальная поделка с приколом не оставит равнодушным ни одного любителя таких работ. Если хочется выполнить модель в 3D и при этом не тратить много времени, тогда это то,

10

Птица Тукан

Паперкрафт

12 октябрь 2019

Комментирев: 1

Просмотров: 5 942

Тукан из бумаги - Для тех, кто привык создавать веселые композиции 3D моделирования, прекрасным вариантом станет туканчик из бумаги. Для создания такой поделки потребуется несколько листов

4

Крыса 3D

Новый год / Паперкрафт

12 октябрь 2019

Комментирев: 7

Просмотров: 14 247

Крыса 3D из бумаги - Таких моделей существует достаточно много, поэтому сейчас вашему вниманию предоставляется поделка, которая способна действительно заинтересовать. Огромная крыса станет отличным

26

Снежный барс

Животные / Паперкрафт

12 октябрь 2019

Комментирев: 1

Просмотров: 5 431

Для тех, кто привык преодолевать трудности, модель снежного барса в 3D станет отличным развлечением. Для изготовления этой модели потребуется специальная акварельная бумага, а также умение работать с

7

Мопс

Животные / Паперкрафт

10 октябрь 2019

Комментирев: 8

Просмотров: 11 908

Мопс из бумаги именно для тех, кто хочет попробовать свои силы в 3D моделировании, модель мопса будет идеальным вариантом. Нельзя сказать, что выбранная поделка простая, наоборот возникает много

37

Маска Маровак

Маски / Паперкрафт

10 октябрь 2019

Комментирев: 7

Просмотров: 9 812

Маска маровак алола - модель головы маровака может вполне пригодиться для создания целой поделки. Если внимательно изучить все детали изготовления именно одной головы, то потом постепенно можно будет

17

Истукан

Паперкрафт

8 октябрь 2019

Комментирев: 1

Просмотров: 6 024

Для тех, кто мечтает что-то открыть для себя новое в изготовлении 3D моделей, есть отличный вариант. Такой истукан подходит для тех, кто только начинает работать в моделировании.

16

Дракоша Тоша

Динозавры / Паперкрафт

7 октябрь 2019

Комментирев: 4

Просмотров: 6 521

Дракоша Тоша - Шикарный динозавр из бумаги сможет получиться, если отнестись к работе ответственно и быть трудолюбивым. Чтобы создать такую сложную модель, необходимо внимательно изучить каждую

12

Доберманы

Животные / Паперкрафт

6 октябрь 2019

Комментирев: 35

Просмотров: 35 674

Доберманы из бумаги – это 3D модель, которая требует кропотливого труда. Чтобы создать такую красотку потребуется много времени, но результат того стоит. Для изготовления потребуется 32 листа формата

62

Кот из бумаги

Животные / Паперкрафт

5 октябрь 2019

Комментирев: 3

Просмотров: 12 671

Кот из бумаги – это отличный вариант для тех, кто хочет попробовать свои силы в технике оригами. Главная задача - правильно провести все сгибы. Модель 3D кота стоит на задних лапах, просматривается

31

Паперкрафт для начинающих, бумажное моделирование, объемные скульптуры и простые фигуры из бумаги для детей

Во все времена бумажные изделия пользовались особой популярностью, так как сам материал не является затратным, а изделия выглядят достойно. Все мы знакомы с техникой оригами, но человечество шагнуло дальше и возник новый вид искусства. В переводе с английского обозначает крафтовая бумага и подразумевает собой геометрическое моделирование из картона или бумаги, живых и неживых предметов.

Пингвин и детёныш

Развёртки разных покорили все возрасты и сейчас являются одним из самых популярных видов для проведения семейного досуга. Некоторые  творения требуют особой щепетильности и временных затрат. Если вы впервые сталкиваетесь с этой техникой, то поэтапный мастер класс по бумажному моделированию поможет вам разобраться в теме

Это могут быть живые предметы или существа, вымышленные любимые персонажи детей и всё то, что пожелает ваша фантазия. Эту деятельность принято воспринимать как отдых, который собирает вместе всю семью. Согласитесь, нечасто удаётся проводить семейный досуг с пользой.

Набор полигональных фигур из бумаги

Для того чтобы иметь представление о том, как выглядят заготовки будущего изделия, предлагаем вашему вниманию доступные полигональные фигуры из бумаги и их шаблоны для вырезания. Огромным спросом в изготовлении пользуются животные.

3d акула в декоре

Моделирование из картона или бумаги – тонкий процесс изготовления разнообразных геометрических фигур и изделий.

ночник в виде кита

papercraft elephant

Это общая инструкция, где описаны основные принципы работы. К каждому набору предлагается отдельная в напечатанном виде.

Создание и редактирование разверток

Для полноценной работы вам необходимо скачать соответствующие рабочие программы. Pepakura бывает двух видов: «Viewer» и «Designer». «Viewer» позволяет просматривать доступные развёртки, в интернет-ресурсах их найти просто. «Designer» предоставляет возможность редактировать готовые развертки, часто это нужно для упрощения. Так же можно в любой из этих программ вертеть для лучшего рассмотрения, выбирать детали на 2D развертке, чтобы смотреть линии склейки и сгибов.

Нюансы. Большинство бесплатных развёрток, которые можно свободно смотреть и распечатывать во «Viewer» недоступны для полноценного редактирования в «Designer», причиной тому есть авторские права.

Можно ограничиться Viewer для начала. Файлы имеют формат pdo. Выбираем по уровню сложности. Чаще всего о ней пишется в описании, зависит от количества станиц и мелких деталей. Выбираем, скачиваем, открываем через Viewer и печатаем. Мой личный совет – начинать лучше с полностью белых заготовок. Но если вы скачали уже со встроенными текстурами, то их легко убрать – нажмите на кубик и они пропадут.

Мастер класс по объемному моделированию и конструированию из бумаги

Модели собираются из предварительно подготовленных и согнутых деталей. Развертки необходимо распечатывать на бумаге плотностью 170—200 г/м². Это будет гарантировать прочность и долговечность конструкции.

Для сборки потребуется:

  • развертки или схемы
  • клей (не используйте ПВА, после высыхания он деформирует бумагу) или тонкий двухсторонний скотч
  • кисть
  • иголка для нанесения клея в труднодоступных местах
  • металлическая линейка
  • острые ножницы, подойдут практически любые прямые или канцелярский нож, который часто поставляется в приобретенном наборе
  • дотс для продавливания сгибов
  • любая ровная поверхность для резки
  • Чтобы не испортить рабочий стол, на поверхность необходимо положить кусок линолеума, фанеры или стекла

Бумажное моделирование и рекомендации

Главным материалом для изготовления служит бумага. В принципе можно использовать обычные листы формата А4 плотностью 65-80 г/м3, но если творение большое, то лучше использовать ватман либо чертёжную бумагу (160-180 г/м3), для самых маленьких деталей можно попробовать (если конечно найдете, я не смог) папиросную. При построении бумажных многогранников рекомендую работать следующим образом: После того, как необходимая развёртка скачана и все инструменты под рукой, приступайте к вырезанию и склейке.

Вырезание фигуры из бумаги по схеме

Прежде чем приступить к сборке, необходимо подготовить рабочее место. Затем, распечатайте заготовки. Следите за тем, чтобы детали были пронумерованы. В случае отсутствия номерков, собственноручно напишите их на полях. Это сэкономит время при склеивании крупных поделок. Существует три вида линий, согласно которым появляются заготовки. Сплошная линия — отрезать часть бумаги с помощью ножниц. Пунктирная линия — на моделях без текстур сгибается внутрь, с текстурами — наружу. Шрих-пунктирная — без текстур наружу, с текстурами – внутрь.

Заготовки вырезайте осторожно, не забывайте оставлять «клейкие поля». Благодаря им, различные части изделия будут соединяться друг с другом. Всё сгибайте по линиям сгиба. Если он очень длинный (более 8 см) то, пользуйтесь линейкой.

Сгибание и сборка паперкрафта из бумаги

Подготовка сгибов. Чтобы деталь загнулась в правильном положении, необходимо пошагово пройтись по всем линиям. В этом вам поможет непишущая ручка. Сгибайте элемент по пунктиру. Старайтесь складывать максимально ровно и не бойтесь прикладывать силу, при сборке всё будет на своих местах. Согнутый край с внешней стороны обильно промазывается клеем, либо можете использовать узкий двухсторонний скотч, кому как удобно. Ищите идентичные цифры и их соединяйте. Процесс несложный. Хорошо развивает внимательность. Склейка прячется внутрь поделки, чтобы не выставлять на всеобщее обозрение неровности.

Не торопитесь соединить всё и сразу, если ваш метод скрепления – клеем, то стоит подождать полного высыхания, а затем приступать к оставшимся деталям. Из личного опыта советуем пользоваться двухсторонним скотчем. Возьмите на вооружение, как вариант. Его использование сэкономит ваше время и нервную систему. Помимо привычного нам, толстого скотча существует и узкий. Зачастую, он оказывается лучше и служит дольше обычного клея. Правда, трудиться с ним – достаточно кропотливое занятие, поэтому сразу приготовьте пинцет, дабы с лёгкостью снимать защитную бумагу. Но будьте осторожны, включайте логику и просчитывайте порядок скрепления деталей, дабы не возникало неудобных моментов в конце процесса.

В бумажном моделирование для начинающего с виду кажется всё довольно трудоёмким процессом, но стоит лишь попробовать, и это занятие станет одним из любимых для вашей семьи.

Процедура склейки является очень ответственным делом, поскольку требует усидчивости и максимальной внимательности. Все стыки должны совпадать – это главный секрет успеха при процессе соединения. Наносите тонкий равномерный слой клея на две стороны. Следует чуть-чуть подвигать детали, чтобы происходило равномерное распределение. После того, как части приведены в правильное положение, их следует плотно сжать и дождаться, пока клей не подсохнет.

Время от времени надо пользоваться пинцетами. Эти инструменты особенно полезны на завершающих стадиях, когда приходится работать внутри через небольшое отверстие. Следует чуть-чуть подвигать детали, чтобы произошло равномерное распределение. После того, как части приведены в правильное положение, их следует плотно сжать и дождаться, пока клей не подсохнет. Время от времени надо пользоваться пинцетами или, еще лучше, хирургическими зажимами. Эти инструменты особенно полезны на завершающих стадиях, когда приходится работать с внутренней частью через небольшое отверстие. Супер-клей используем для приклеивания мелких деталей или если нужно быстро соединить что-либо.

Хотим предупредить, что даже мельчайшие недочёты в несколько миллиметров, по итогу могут деформировать целостную картину.

Но если всё же клей, то стоит понимать, какой фирме отдавать предпочтение. Проверьте его на клейкость. Нужно, чтобы после полного высыхания он не съёживал творение и не оставлял следов. Помимо этого, склейка должна произойти за 15-25 секунд, этот момент покажет вам качество. Следует помнить и о технике безопасности. Он не должен быть токсичным.Кроме того, он должен схватываться достаточно быстро, но не мгновенно. Последнее, но очень важное требование – клей не должен быть токсичным. Часто поделки украшают гирляндами или лампочками, превращая их в ночники.

Обработка разверток для бумажного моделирования

Если изделие бесцветно или вы решили его перекрасить, то лучше всего подходят специальные краски. Они на нитрооснове, быстро сохнут, бумага от них не размокает, единственное, они дорогостоящие, несколько цветов обойдутся как целая пластиковое изделие. Поэтому попробуйте аккуратно покрыть поверхность густой гуашью, следя за тем чтобы не размокла

 Укрепление бумажной модели в паперкрафте

Важно: практически все они не имеют внутреннего каркаса и легко проминаются при нажатии, или даже под собственным весом, поэтому рекомендую при сборке укрепить вклеиванием  хотя бы нескольких распорок.

Техника безопасности

  • Сухое место обезопасит от попадания ненужной влаги.
  • Процесс склейки проводите за столом, а не где нибудь на диване или полу.
  • Готовое изделия на краю стола, стеллажа, шкафа, обязательно упадет.
  • Пыль с готового изделия вытирайте сухой тряпкой.
  • Содержите рабочее место в порядке, так как труд очень кропотливый и лишний хаос в заготовках вам точно не нужен.

Простая модель из бумаги для детей

Для развития у малыша логики и мелкой моторики, специалисты решили создавать фигуры, но с меньшим уровнем сложности. Ребёнок будет доволен, если вы предложите ему сборку забавных фигурок.

Картонное моделирование в примерах.

Схемы животных, птиц

Они занимают особое место в жизни человека. Да и природа без зверей была бы неполноценной. Почему бы нам не окунуться в этот прекрасный мир. Вы только посмотрите на птиц, сделав их в технике, вы сумеете привнести кусочек живого и прекрасного в ваш интерьер. А если птица послужит подарком, то для хозяина она принесёт свободу в затруднённые сферы.

Полигональный ворон сложная конструкция требующая навыков.

Лёгкие фигуры из бумаги для детей и их развертки вы можете скачать на сайте ru.dreamstime.com вставив наш реферальный номер  res25459430   чтобы получить скидку на платные подписки и получить доступ к бесплатным.

Голуби мира  украсят любой детсад и станут развивающей поделкой для ребёнка.

Сложные polygonal

Развертки этих чудных черных птиц для декора птиц вы можете скачать на Etsy.

Мудрая сова готова вдохновлять на принятие разумных решений.

Только посмотрите на эту красоту! Настенный попугай станет любимчиком и детей, и взрослых.

Низкополигональный 3д белый голубь.

Панда – отличная деталь минималистичного однотонного интерьера.

Хитрая лиса привнесёт лесной атмосферы в ваше жилище.

Хищная пантера и черная кошка символ грации в вашем дизайне

Креативный дизайн кошачий релакс

Простые фигуры из бумаги

Красочные творения станут украшением для любого интерьера и станут приятным презентом. Выбирайте макеты, которые понравились вам. Проводите время вместе, собирая чудесные фигуры.

творческий фото шедевр головы лошади

Единорог – мифическое существо, которое так любят девчонки. Отличным дополнением для маленькой принцессы станет объёмная фигурка.

Трофей – горный олень в чёрно-красной расцветке.

Розовый слон может быть украшением для любого ютуб блогера, который снимает репортажи про животный мир Азии.

Бумажная пластика в схемах и шаблонах для начинающих

Этот вид творчества заключается в том, что объём – ключевая характеристика изделия, детали же – реалистичные и пластичные.

Мальчишкам посоветуем на просторах интернета искать модели, которые им по душе: военный корабль, машина, самолёт, танк.

Советы по креплению скульптурных фигур и трофеев

Не все бумажные изделия требуют укрепления. К примеру, предметам интерьера (головам зверьков) достаточно жесткости картона. Если изготавливается маскарадный костюм или супергеройская маска (которая будет активно использоваться), ее обязательно нужно укрепить. Укрепление эпоксидной смолой. Сначала необходимо подготовить клеящую смесь: смешайте смолу с отвердителем, затем разбавьте ее спиртом до жидкого, но тягучего состояния. Нанесите состав на внутреннюю сторону изделия в один слой, дождитесь полного высыхания. Покрасьте смолой внешнюю часть изделия, затем положите тонкий слой стекловаты (можно заменить бинтом) и повторно нанесите эпоксидку. Во время высыхания смола может течь, поэтому изделие необходимо поместить на болванку и вынести на улицу, либо постелить на пол большое количество газет. Волны и подтеки сгоняются с помощью фена. В завершении необходимо обработать изделие наждачной бумагой и повторно покрыть тонким слоем эпоксидки.

Бумажные скульптуры своими руками для начинающих в примерах

  • Статуя железного Арни достойная руки скульптора.

Железный человек собственной персоной

могучий и невозмутимый Халк

декор скульптура

Простые модели из бумаги для детей

Замечательный сувенир – сердце. Может быть картонным, железным или пластиковым, какой материал выбрать решать вам.


Сердце и стрела купидона


Корова


Цыпленок и другие мелкие фигуры


Заяц небольшого размера

allen dragon


alfa romeo papercraft


Batman arkham

Assassin Creed attack

Паперкрафт для начинающих в видеоуроке

Объемные фигуры из картона выкройки. Геометрические фигуры из бумаги своими руками с описанием и фото схем

Любому ребенку нравится делать яркие и объемные поделки. Творчество можно объединить с изучением математики и склеить вместе с детьми геометрические фигуры. Ребенок с интересом проведет время, а дополнительно постигнет основы точной науки. Ниже представлено, как начертить карандашом и сделать объемные геометрические фигуры из бумаги, также приведены их правильные названия.

Как сделать объемные геометрические фигуры

Дети познают мир в процессе игры и творчества. Трехмерные фигуры, выполненные своими руками, помогут познакомиться с удивительной наукой - геометрией.

Примеры трафаретов и шаблонов можно скачать из Интернета и распечатать. Затем все фигуры вырезают и склеивают. Дети старшего возраста могут самостоятельно нарисовать развертку нужной фигуры, малышам помогают родители,.

Геометрические объекты делают из бумаги (белой или цветной), картона. Из последнего материала они получаются плотными и прочными.

Из бумаги

Из картона

Развертки куба

Треугольника

Прямоугольника

Цилиндра

Ромба

Призмы

Схемы для вырезания

Ученикам 1–2 класса демонстрируют в школе простые геометрические фигуры и 3d: квадрат, кубик, прямоугольник. Их несложно вырезать и склеить. Шаблоны развивают мелкую моторику у детей и дают первые представления о геометрии.

Ученики средней школы, которые изучают черчение, делают сложные фигуры: бумажные шестигранники, фигуры из пятиугольников, цилиндры. Из бумаги для детей выполняют домики для кукол, мебель, оригами, замок для маленьких игрушек, маски на лицо (трехмерные называются полигональными).

Конуса

Пирамиды

Шестигранника

Объемное оригами из бумаги: схемы для начинающих

Почти все схемы объёмного оригами из бумаги создаются на основе «водяной бомбы». Той самой, которую в детстве наполняли водой и бросали на асфальт, радуясь громкому «взрыву» и разлетающимся брызгам. Однако трёхмерным фигуркам можно найти и более практичное применение, например, собрать из них гирлянды для новогодней ёлки или сделать мобиль для детской. Ещё один вариант – украшение праздничного стола, ведь сегодня бумажный дизайн стал одним из самых востребованных трендов.

Звёздчатый октаэдр

Правильный многогранник-оригами только выглядит сложным, но собирается быстро и легко. Чтобы превратить его в эффектное украшение, лучше выбрать упаковочную бумагу с рисунком, главное, чтобы она была плотной и хорошо держала форму. Можно взять квадратный лист любого размера, всё зависит от того, какую звезду желательно получить в результате.

Пошаговая инструкция:

  1. Если бумага односторонняя, начинать нужно с изнанки.
  2. Намечаем продольную и поперечную ось, поочерёдно складывая квадрат в обоих направлениях.
  3. Переворачиваем заготовку.
  4. Таким же образом делаем диагональные складки.

  1. Вновь переворачиваем модель.
  2. Наносим на неё сетку – 4х4 квадрата. Для этого сначала складываем параллельные стороны к центру в одном направлении, получая базовую форму «Двери». А затем в другом.
  3. Раскрываем все предыдущие складки и переворачиваем заготовку.
  4. Сгибаем углы к центру.
  5. Перед нами базовая форма «Блин». Расправляем последние сгибы.

  1. Нижний правый угол складываем вверх, отступив один маленький квадратик, как показано на рисунке. Раскрываем заготовку. Аналогичным образом складываем три остальных угла.
  2. Делаем маленькие уголки.
  3. Крайние боковые точки фигуры заводим внутрь, пока они не соприкоснутся. Наружные слои расправляем.
  4. В итоге получается «двойной треугольник». Располагаем его на столе вершиной от себя.

  1. Верхний слой заготовки складываем справа налево, как показано на рисунке.
  2. Крайнюю выступающую точку отгибаем назад до прежней линии.
  3. Нижний правый угол верхнего слоя складываем поверх образовавшегося треугольника.
  4. Заправляем выступающую деталь в «карман» под ней.
  5. Крепление должно быть прочным, можно использовать клей.

  1. Вот как выглядит собранный элемент.
  2. Теперь нужно повторить шаги 14 – 17 для трёх остальных сторон.
  3. Раскрываем заготовку так, чтобы сложенные части были перпендикулярны друг другу.
  4. Находим отверстие. Сильно думаем в него, чтобы фигура раскрылась, как пляжный мяч.
  5. Теперь вдавливаем стороны по линиям сгиба, нанесённым ранее, чтобы получились выступающие грани звёздного октаэдра.
  6. Главное, действовать аккуратно, иначе модель деформируется.

Для справки: Октаэдр – правильный многоугольник, относящийся к так называемым платоновым телам. Состоит из восьми симметрично расположенных равносторонних треугольников. У древнегреческих алхимиков он символизировал стихию воздух. Форма октаэдра часто встречается у природных кристаллов, например, у алмаза. Согласно популярной в XXI веке научной теории, силовой каркас Земли на каждой стадии её развития принимает форму одного из пяти платоновых тел. «Воздушному» многоугольнику соответствует мезозой.

Звёздчатый октаэдр впервые построил Леонардо да Винчи, а научно описал и дал латинское название – Stella octangula, Иоганн Кеплер.

Декоративный кролик

Симпатичный зверёк, тоже сделанный на основе «водяной бомбы», подойдёт для украшения праздничного стола или в качестве милого сувенира. В него также можно спрятать небольшой подарок. Это – одна из простейших фигурок в технике объёмного оригами из бумаги, которая рекомендована начинающим мастерам. Для большего эффекта, лучше взять бумагу с разноокрашенными сторонами. Исходный квадрат может быть любого размера, но удобнее работать со стандартными 15х15 см или 21х21 см.

Пошаговая инструкция:

  1. Располагаем бумагу цветной стороной вверх.
  2. Складываем лист пополам, раскрываем. Поворачиваем на 90° и повторяем то же действие ещё раз.
  3. Переворачиваем заготовку и делаем на ней диагональные складки.
  4. Квадрат располагаем одной из сторон к себе. Крайние точки центральной оси соединяем друг с другом, а образовавшиеся при этом треугольники разглаживаем. Получается базовая форма для «бомбы».
  5. Работаем с верхним слоем фигуры. Левый угол сгибаем, выравнивая по середине. Делаем то же самое с правым.
  6. Внешние углы получившегося ромба складываем к центральной линии.

  1. Верхний клапан опускаем вниз полностью, а затем каждую его половинку ещё раз сгибаем в стороны по диагонали.
  2. Открываем «карманчики» заложенных ранее боковин. Вставляем в них половинки отогнутого клапана. Хорошо разглаживаем складки для более прочной фиксации.
  3. Переворачиваем заготовку. Внешние углы складываем вверх вдоль центральной линии. Получаем ромб.

  1. Складываем правую сторону влево. Угол сгибаем к середине, после чего возвращаем деталь на прежнее место.
  2. Левую сторону «закрываем» как книжку вправо. Снова сгибаем у детали угол и возвращаем её обратно.
  3. Верхние кланы разводим в стороны и сгибаем. Получаются ушки. Нужно только раскрыть их, чтобы придать объём.

Надуваем кролика через отверстие в «носу». Можно сделать целое семейство очаровательных зверьков, используя бумагу с разным принтом.

Рыбка

Ещё одна популярная модель, в которую можно преобразовать «водяную бомбу». В Японии бумажных рыбок принято дарить мальчикам, как символ воли, упорства и успеха в достижении целей. А лучше всего сделать объёмную рыбку-оригами из бумаги вместе с ребёнком – это увлекательное занятие, незаметно обучающее трудолюбию, усидчивости, умению логически мыслить и создавать красоту из самых простых предметов.

Понадобится стандартный квадрат со стороной не менее 15 см. Миниатюрные модели будет трудно надуть. Для художественных поделок – гирлянд, модулей или подвесок, выбирают бумагу с градиентом, она придаёт рыбкам изысканность.

Пошаговая инструкция:

Начало абсолютно идентично алгоритму сборки кролика. Складываем квадратный лист в «двойной треугольник». Верхний слой заготовки преобразуем в ромб. Правый и левый угол фигуры складываем к центру. Верхнюю часть опускаем и каждую её половинку дополнительно сгибаем по диагонали. Заправляем получившиеся треугольники в боковые «карманчики». Нижняя часть рыбки готова.

Переворачиваем заготовку. Внешний левый угол опускаем вниз и выравниваем по центральной линии. Аналогично поступаем с правым. Нижнюю левую точку отгибаем в сторону, как показано на рисунке.

Переворачиваем получившуюся деталь вправо. Рыбка закончена. Теперь самый сложный момент – надуть её воздухом. Отверстие указано на рисунке. Для удобства придётся отодвинуть «хвостик» в сторону, а затем вернуть на место.

Лягушка

Собрать своими руками эту лягушку в технике объёмного оригами будет сложнее, чем предыдущие модели. Принцип складывания здесь другой – в основе лежит базовая форма «Рыба». Но, в конце концов, всё равно потребуется «вдохнуть в поделку жизнь», а точнее, воздух.

Модель изготавливается из квадрата, размером 21х21 см.

Из истории объёмных оригами

Надувные модели – редкость в японском искусстве бумагоделия. Кроме «водяной бомбы», наибольшей известностью пользуются классический журавлик-«цуру» с объёмным туловищем и тюльпан. Но в основе техники лежат самые древние базовые формы, появившиеся задолго до «птицы» и «рыбы», на которых строятся многие сложные современные модели.

Предполагается, что экспансия японского фарфора в Европу, начавшаяся в XVII веке, способствовала более близкому знакомству западных людей и с искусством оригами. «Водяная бомба» полюбилась больше всего, видимо из-за своей оригинальной конструкции. Фигурки из бумаги складывали в некоторых европейских странах задолго до контактов с японскими мастерами – в Испании и Германии, например, существовал ряд своих уникальных моделей: «шляпа епископа», «домик», «кораблик». Но надувных среди них не было.

Самое раннее упоминание европейцев о «водяной бомбе» можно найти в руководстве по складыванию столовых салфеток «Li Tre Trattati» от 1639 года. С начала эпохи Возрождения и до XVIII века, когда появилась изысканная и дорогая фарфоровая посуда, текстиль был главным украшением парадного стола, и ему уделялось особое внимание при сервировке. Всего в трактате описывалось семь способов эффектно сложить столовые салфетки, и среди них особняком стояла «водяная бомба», позволявшая придавать декору объём.

Забава, украшение и ловушка для мух

По мнению историков-востоковедов, родоначальником надувных бумажных фигурок стал Китай. Оттуда они распространились не только в Японию, но и в арабские страны, торговавшие с Италией и Испанией. Возможно, «водяная бомба» попала к европейцам, благодаря купцам Ближнего Востока. Если это так, она проделала долгий путь, прежде чем стать любимой игрушкой детей и взрослых. Но подобная версия – лишь теория, пока не доказанная однозначно.

Зато достоверно известно, что «водяные бомбы» в Японии называли декоративными шарами, используя как элемент пышных праздничных гирлянд. Ещё одна, более прозаическая функция модели – служить ловушкой для насекомых. Привлечённые каким-нибудь лакомством, они заползают внутрь, но выбраться обратно через крохотное отверстие для воздуха уже не могут. В современном издании японских оригамистов Йошихиде и Сумико Момотани помещена схема складывания «водяной бомбы», которая представлена именно как «традиционная ловушка для мух».

Голландцы, первыми из европейцев начавшие торговать с Японией в середине XVII века, придумали свой способ использования бумажных «шаров», завезённых из «Страны восходящего солнца». Объёмные модели наполняли табачным дымом, затем переворачивали отверстием вверх и постукивали по донышку. Таким образом, удавалось выпустить череду роскошных колец, которыми очень гордились курильщики.

Объемные фигуры из бумаги, схемы. Как сделать объемные геометрические фигуры

Лучший способ показать малышу окружающий мир — дать почувствовать его на ощупь, ведь маленькую кроху хлебом не корми — дай дотронуться до заинтересовавших ее предметов, тем более, если это разноцветные геометрические тела оригами, сделанные своими руками.

60 304 т.

Яркие объемные поделки из бумаги привлекут внимание ребенка и уж точно не дадут скучать. А Вы незаметно и с задором проведете горячо любимое чадо в мир занимательной геометрии.

Не знаю, как Вам, дорогие читатели, а мне эти красочные оригами напомнили драгоценные камни . Так почему бы о каждом из них не рассказать малышу что-нибудь интересное, сравнивая очередное геометрическое тело с рубином, сапфиром, турмалином и так далее?

А пока на цветных листах распечатайте схемы поделок и, сделав необходимые изгибы, и склейте в нужных местах. Уверен, у Вас все получится!

Тетраэдр

Октаэдр

Икосаэдр

Додекаэдр

Куб

У Вас должны получиться вот такие заготовки:

А это уже готовые камешки-многогранники. Дерзайте!

Веселых игр, занимательных историй и всестороннего развития Вашему малышу!

Заметили орфографическую ошибку? Выделите её мышкой и нажмите Ctrl+Enter

% PDF-1.3 % 190 0 объект > endobj xref 190 46 0000000016 00000 н. 0000001271 00000 н. 0000002424 00000 н. 0000002642 00000 н. 0000002835 00000 н. 0000003245 00000 н. 0000004104 00000 п. 0000004952 00000 н. 0000005534 00000 н. 0000005557 00000 н. 0000007134 00000 п. 0000007157 00000 н. 0000008594 00000 н. 0000008617 00000 н. 0000010070 00000 п. 0000010510 00000 п. 0000011360 00000 п. 0000011383 00000 п. 0000012897 00000 п. 0000012920 00000 п. 0000014401 00000 п. 0000014622 00000 п. 0000014788 00000 п. 0000014840 00000 п. 0000014917 00000 п. 0000015091 00000 п. 0000015323 00000 п. 0000015374 00000 п. 0000015607 00000 п. 0000015835 00000 п. 0000015899 00000 н. 0000016156 00000 п. 0000016208 00000 п. 0000016280 00000 п. 0000016303 00000 п. 0000017693 00000 п. 0000017716 00000 п. 0000019165 00000 п. 0000019369 00000 п. 0000019392 00000 п. 0000020666 00000 п. 0000020806 00000 п. 0000027290 00000 н. 0000032645 00000 п. 0000001362 00000 н. 0000002402 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 191 0 объект > endobj 234 0 объект > поток Hb``a`` b`c`df @

.

Объемное оригами кусудама

Объемное оригами кусудама стало любимым хобби детей и взрослых. В этом случае достаточно освоить сборку базовых модулей и технологию их соединения, ведь объемные фигуры порадуют своей красотой и уникальностью цвета и технических решений. Взгляд на историю Искусство оригами имеет долгую историю. Он происходит из Японии. Поскольку развитие этого творчества было исключительно прерогативой дворянства.Только спустя много лет он стал государственной собственностью. Особой популярностью пользовалось объемное оригами кусудама. Это позволило создавать трехмерные цветовые модули. Внутри таких фигур лежали лечебные фигурки, которые защищали кусудаму от болезней. Техника построения Сегодня вы хотите отойти от классической кусудамы с цветочными мотивами и предложить что-то оригинальное - объемное оригами кусудама «Электра». Фото этой модели представлено ниже. Что ж, пора поговорить о необходимом материале.Для создания фигурки вам потребуются квадратные листы одинакового размера в количестве 30 штук. Для удобства работы с материалом выберите оптимальный размер листа 7 на 7см. Для сборки модулей пригодится клей-карандаш. Собственно это все, что нужно подготовить на начальном этапе работы. А теперь непосредственно об изготовлении модулей. Подготовленный лист бумаги кладем перед собой и размечаем на нем линии, как указано в пункте 1 предложенной ниже схемы. Нижний и верхний углы должны быть совмещены в средней точке, а стороны загнуты внутрь.Как это сделать, указано на той же схеме в пункте 2. Теперь за руководство к действию возьмем вторую схему. Необходимо согнуть угол фигуры вправо, как рекомендовано в шаге 3. Затем этот угол возвращается в исходное положение, и, следуя точкам 4 и 5, загибается внутрь. Получившуюся фигуру нужно перевернуть и пройти все действия, указанные на третьей схеме. Пункты 6 и 7 показывают, как бороться с другими углами. Под номером 8 схематично показано, как сдвинуть левую сторону вправо и наоборот.Верхние слои модуля также подлежат изгибу, как указано в пункте 10 представленной четвертой схемы. Затем фигура переворачивается на другую сторону. При сборке модуля переходите к последней, пятой схеме. Верхняя и нижняя точки рисунка совмещены, углы, загнутые на этапе выполнения 10-го пункта, заправляются внутрь. В результате получаем модуль с попарным количеством нормальных и загнутых концов. Это только начало работы.Аналогичным образом необходимо собрать оставшиеся 29 штук, только после этого переходить к сборке всего изделия. Техника сборки модулей предполагает вставку длинных концов одной детали в получившийся карман другой. Первое кольцо фигуры состоит из пяти элементов. Чтобы усилить прочность изделия, необходимо проклеить стыки. В результате у вас получится фигурка, фото которой представлено в начале техники сборки. Хороший результат всегда становится стимулом к ​​продолжению творческой деятельности.

Комментарии

комментария

.

Новая объемная CNN для классификации трехмерных объектов, основанная на совместных подходах к многомасштабной функции и контролируемому обучению подобъемов

Развитие недорогих трехмерных (3D) датчиков RGB-D и LiDAR позволило упростить получение трехмерной модели в реальном времени. -время. Однако создание сложных трехмерных объектов имеет решающее значение для развития классификации трехмерных объектов. Существующие подходы CNN на основе объемных вокселей достигли значительного прогресса, но они создают огромные вычислительные затраты, которые ограничивают извлечение глобальных функций при более высоком разрешении трехмерных объектов.В этой статье предлагается недорогая трехмерная объемная глубокая сверточная нейронная сеть для классификации трехмерных объектов на основе совместных многомасштабных иерархических и субобъемных стратегий контролируемого обучения. Предлагаемая нами глубокая нейронная сеть вводит трехмерные данные, которые предварительно обрабатываются путем реализации представления октодерева с эффективным использованием памяти, и мы предлагаем ограничить полную глубину октодерева слоя до определенного уровня на основе предопределенного разрешения входного объема для хранения высокоточных контуров. Мультимасштабные функции объединяются из многоуровневых глубин октодерева внутри сети с целью адаптивной генерации глобальных функций высокого уровня.Стратегия подхода к надзору за субобъемом заключается в обучении сети частям трехмерного объекта, чтобы изучить локальные особенности. Наша структура была протестирована с двумя общедоступными 3D-репозиториями. Экспериментальные результаты демонстрируют эффективность предлагаемого нами метода, в котором точность классификации улучшена по сравнению с существующими объемными подходами, а коэффициент потребления памяти и время выполнения значительно уменьшены.

1. Введение

Трехмерные (3D) объекты имеют преобладающее значение в областях приложений компьютерного зрения, включая взаимодействие человека с машиной и автономные транспортные средства для робототехники [1].Глубокое обучение (DL) достигло впечатляющих успехов в 2D-областях [2–4] с различными приложениями, такими как распознавание лиц и классификация изображений. В человеческом зрении все, что мы видим в реальном мире, находится в трехмерном пространстве, поэтому трехмерные данные могут улучшить производительность приложений на основе компьютерного зрения [5]. За последние несколько лет было опубликовано несколько трехмерных баз данных [6–8]. Это открыло двери для исследователей компьютерного зрения для работы с объектами реального мира, и стало возможным исследование трехмерного анализа формы на основе DL, включая трехмерную классификацию, сегментацию, поиск и трехмерную реконструкцию.Однако, в отличие от обычных 2D-изображений с выборкой, 3D-формы представляют собой неправильные треугольные сетки или облака точек; Для CNN является сложной задачей извлекать отличительные черты [9], которые могут характеризовать формы и части трехмерного объекта. В данной статье рассматривается задача классификации трехмерных объектов с использованием объемной глубокой сверточной нейронной сети (CNN) с использованием трехмерных моделей САПР. На рисунке 1 показана общая блок-схема классификации 3D-объектов.


Одна из самых ранних попыток CNN распознать трехмерный объект была обнаружена с использованием информации о глубине изображений RGB-D [10].В последние годы был опубликован ряд статей с использованием подходов на основе CNN для задач классификации трехмерных объектов. Среди них подходы CNN на основе 2D приобрели популярность, поскольку существующие структуры CNN на основе 2D можно было использовать напрямую, что потребовало более низких вычислительных затрат; кроме того, они достигли более точного результата, когда трехмерный объект проецировался на двумерные изображения [11–14], широко известные как многовидовые CNN. Однако множественные проекции 3D-объекта в 2D-сетки отбрасывают внутреннюю информацию, и они несовместимы со сложными задачами 3D-зрения.Чтобы захватить полные геометрические характеристики трехмерного объекта, объемное представление с периодическими данными в виде сетки предлагает очень полную информацию, где трехмерные данные могут быть отправлены непосредственно в объемные CNN. Воксели обычно используются для использования трехмерной модели в объемном представлении и напрямую передаются в CNN. 3DShapeNets [15] - первые объемные CNN, предложенные Ву и др., И они выпустили богатый репозиторий 3D-моделей САПР наборов данных ModelNet [6]. 3DShapeNets адаптировала Convolution Deep Belief Net (CDBN) от 2D DL к 3D-распределению и применялась для трех разных приложений, включая классификацию 3D-объектов, прогнозирование следующего просмотра и задачи поиска.Подобный подход был использован в [16], где была предложена неглубокая объемная CNN под названием VoxNet для задач распознавания трехмерных объектов в реальном времени из трех различных областей. VoxNet добился более быстрых возможностей распознавания и превзошел 3DShapeNets для задачи распознавания объектов в наборе данных ModelNet40. Далее предлагается еще несколько подходов, использующих объемные CNN [17–20] и обеспечивающих высочайшую производительность для задач классификации трехмерных объектов. Несмотря на эффективность CNN на основе вокселей, они создают огромные вычислительные издержки из-за операции свертки ненужных ограничивающих данных вокселей со многими параметрами сети.В 2D CNN разрешение изображения 256 × 256 обычно рассматривается как вход для классификации изображений на основе DL, но рассмотрение трехмерного объекта с разрешением объема 256 3 с вычислительной точки зрения запрещено. Хотя вычислительная мощность CNN на базе графического процессора в последнее время значительно улучшилась, время обучения и вычислительные проблемы, напротив, являются основными ограничениями трехмерных объемных данных на основе вокселей, которые ограничивают использование разрешения большого объема и переход к более глубоким сетям. Объемное представление на основе октодерева начало набирать популярность среди исследователей, поскольку оно снижает накладные расходы на вычисления [21–24].Однако представление октодерева работает лучше для сохранения мелких деталей трехмерного объекта и гладкости поверхности трехмерного объекта по сравнению с воксельным представлением.

В этой статье мы также рассматриваем низкозатратное октодерево как объемное представление трехмерного объекта, имеющего долгую историю применения различных приложений трехмерных данных [25–29]. Это представление октодерева формируется на основе рекурсивной декомпозиции корневых вокселей, где дерево данных делит полный трехмерный объем на кубы, аналогичные структурам дерева квадрантов [30].Редко заполненные объектом кубы вставляются в тензор данных, где выполняется CNN, и вычислительные затраты возрастают квадратично. Мы предлагаем новую многомасштабную объемную глубокую сверточную нейронную сеть (MS-VDCNN), основанную на совместных подходах к обучению с учителем по остатку и субобъему с использованием тензора данных октодерева в качестве входа сети. По сравнению с обычным представлением октодерева, мы предлагаем зарезервировать глубину октодерева всего слоя до определенного минимального уровня октодерева, в зависимости от предварительно определенного разрешения вокселей.В результате этого явления все объемные функции будут заморожены до тех пор, пока не будет достигнут определенный системой минимальный уровень октодерева. Это резервирование поможет решить проблему потери информации при преобразовании функций из одномерного октодерева в трехмерное объемное пространство внутри нашей сети. Была принята неглубокая многозадачная среда обучения, чтобы уменьшить количество ошибок обучения и в ближайшее время оптимизировать систему. Этот блок остаточного обучения объединяет многоуровневую конвенцию. функции для повышения производительности. Кроме того, контроль подобъема использовался с использованием тактики нарезки слоев, где объем объекта делится на части подобъема, а сеть обучается на тензоре нарезанных данных для изучения локальных особенностей.Этот подход можно сравнить с нашей тактикой человеческого зрения, поскольку он позволяет идентифицировать объект, наблюдая за некоторыми его частями. Наш ключевой вклад в эту статью состоит из трех частей: предложение унифицированной объемной структуры, эффективных структур октодерева и исследование оптимальных обучающих выборок. Их можно резюмировать следующим образом: (i) Мы предлагаем унифицированный MS-VDCNN на базе графического процессора для объемной классификации объектов. Этот предлагаемый метод направлен на полное использование многоуровневых функций при более высоком разрешении входных выборок (трехмерных объектов) с использованием подхода остаточного иерархического обучения.Тактика контролируемого обучения субобъема применяется для решения проблемы переобучения и повышения производительности сети. (Ii) Наш MS-VDCNN напрямую вводит тензор данных октодерева и генерирует карты характеристик на основе совместных методов обучения с учителем остатка и субтома. Оптимальное представление октодерева формируется путем резервирования полных октантов до определенной глубины октодерева на основе предварительно определенного разрешения выборки. Таким образом, кодировщик октодерева хранит высокоточные глобальные функции в начале раздела октодерева, что помогает улучшить производительность сети.Может показаться, что этот подход немного увеличивает коэффициент потребления памяти по сравнению с обычным представлением октодерева, но он по-прежнему потребляет меньше памяти, чем полные воксельные методы (рисунок 2). эксперименты с набором данных ModelNet40. На основе результатов экспериментов определяется оптимальное разрешение объема и количество просмотров для дальнейшего повышения производительности сети с точки зрения точности классификации и оценки потерь.Предлагаемый нами MS-VDCNN обеспечивает более высокую точность классификации по сравнению с другими одиночными объемными CNN.

Остальная часть этого документа организована следующим образом: Раздел 2 представляет более ранние работы, связанные с CNN, для классификации 3D-объектов. В разделе 3 обсуждаются предлагаемые нами методы, включая объемное представление точки-октодерева и архитектуру сети. В разделе 4 представлены экспериментальные результаты. Наконец, в разделе 5 суммируются наши выводы и будущие работы.

2. Связанные работы

Из мотивационных результатов, достигнутых методами DL [2, 3, 31] в области 2D, в последнее время DL также привлекла внимание сообщества 3D компьютерного зрения, чтобы изучить сложные структуры. 3D-данных.Набор трехмерных глубоких нейронных сетей был опубликован в течение последних нескольких лет для нескольких приложений трехмерного зрения, включая классификацию трехмерных объектов, поиск формы и сегментацию деталей. Однако производительность сетей DL сильно зависит от представления трехмерных данных, дизайна структур CNN и обобщения сетевых параметров. В этом разделе некоторые существующие модели DL, включая дескрипторы формы, объемные, 2D-проекции, а также подходы с несколькими ракурсами и облаками точек, будут рассмотрены на предмет классификации 3D-объектов.

Дескрипторы 3D-формы обеспечивают некоторые ключевые свойства 3D-формы. В зависимости от типа извлечения признаков дескриптор можно разделить на глобальные и локальные дескрипторы. Вся информация о трехмерной форме может быть извлечена с помощью глобального дескриптора; Напротив, локальный дескриптор представляет локальную поверхность с низкоуровневыми элементами. Глобальный дескриптор не может сохранить локальные детали. Следовательно, локальный дескриптор обычно используется для обучения структуры CNN для генерации высокоуровневых функций для изучения иерархических отличительных особенностей трехмерной формы для приложений трехмерного компьютерного зрения [32, 33].Лю и др. [34] предложили локальный дескриптор трехмерной формы для извлечения визуальных признаков низкого уровня, закодированных в пакет слов (BOW), из 200 многовидовых изображений трехмерной формы. Кроме того, сети глубоких убеждений (DBN) вводят парадигму BOW для каждой формы, чтобы изучить семантические особенности высокого уровня для задач классификации и поиска. Экспериментальные результаты показали, что обученная модель показала лучшие результаты по сравнению с классическими функциями BOW. Han et al. [35] предложили глубокую пространственность (DS) в качестве среды обучения без учителя для изучения как глобальных, так и локальных функций с использованием глубоких нейронных сетей.Средство извлечения пространственного контекста и изучающее глубокий контекст - два основных компонента этой структуры. Пространственные отношения в локальном регионе кодировались экстрактором пространственного контекста, а учащийся глубокого контекста обучался как глобальным, так и локальным функциям с использованием связанного слоя Softmax, предложенного ими. Низкоуровневые функции граней трехмерных объектов используются для классификации и поиска задач полууправляемым или неконтролируемым образом. Недавно были опубликованы некоторые более продвинутые подходы, включая состязательную атаку для объемных данных [36] и основанную на энергии модель для создания объемных фигур [37].Однако CNN на основе дескрипторов представляют трехмерные данные в форме абстракции, которая может оказаться неэффективной для обучения с учителем. Вот почему функции дескрипторов в основном используются неконтролируемым или полууправляемым образом [38–41].

Проекция 3D-данных - это другое представление 3D-данных, в котором некоторые ключевые свойства исходных 3D-данных проецируются в 2D-пространство. Ши и др. [13] предложил DeepPano для задач распознавания и поиска 3D-объектов. Цилиндрическая 2D-проекция вокруг основного направления 3D-объекта была сделана для извлечения 2D-панорам.Cao et al. [42] предложили две дополнительные проекции на сферическую область, и это привело к образованию цилиндрических пятен. Первая проекция хранит изменения глубины, а информация о контурах кодируется под разными углами второй проекцией. Предлагаемая 2D CNN вводит набор цилиндрических пятен в качестве характеристик 3D-объекта. Обученная модель применялась для классификации 3D-объектов. Основным преимуществом этого метода проецирования является использование 2D DL непосредственно для 3D приложений [12]. Эффективность этого метода сильно зависит от типа используемого метода проецирования.Однако такое представление не является оптимальным для задач трехмерного зрения из-за потери информации в проекции [43].

Multiview CNN - еще один популярный метод для приложений трехмерного зрения. 3D-объект представлен в виде набора 2D-изображений, который позволяет изучать множество функций, используя существующие 2D-архитектуры DL. Для приложений компьютерного зрения информация о поверхности трехмерного объекта обеспечивает функции очень высокого уровня, которые могут быть созданы с помощью нескольких двухмерных изображений трехмерного объекта.Su et al. [11] предложили многовидовую сверточную нейронную сеть (MVCNN) для распознавания трехмерных объектов. Предварительно обученная модель из ImageNet [44] была точно настроена на наборе данных ModelNet40 с использованием двухмерных видов (12 или 80 визуализированных изображений) каждого трехмерного объекта в качестве входных характеристик. Результаты классификации набора данных ModelNet40 от MVCNN достигли высочайшего уровня производительности. MVCNN был дополнительно улучшен Johns et al. [45], которые предложили многовидовое распознавание объектов по произвольным траекториям камеры. Последовательность изображений была разложена на набор пар, и каждая пара была классифицирована независимо.Ma et al. предложили новую модель многовидового представления [46], которая извлекает корреляцию между многовидовыми представлениями, комбинируя CNN с долговременной краткосрочной памятью (LSTM). Ha et al. представили 3D2SeqViews [47], которые генерируют глобальные характеристики путем агрегирования последовательных представлений и работают лучше, чем другие основанные на корреляции методы, Ma et al. [46]. В общем, многоэкранные CNN обеспечивают лучшую производительность по сравнению с другими методами трехмерного представления. Следовательно, количество представлений все еще остается открытым вопросом для многовидового представления, когда недостаточное количество представлений может привести к неполноценному соответствию, а слишком большое количество представлений может увеличить вычислительные затраты [48].

Облако точек представляет геометрию трехмерного объекта как набор неструктурированных трехмерных точек. Однако CNN с облаками точек становятся популярными, поскольку они могут вводить данные облака точек напрямую, и была проделана большая работа для решения множества задач компьютерного зрения (например, распознавание объектов и трехмерная реконструкция) [49–51]. В этой области PointNet [50], пионерская структура глубокой сети, была обучена на неупорядоченных наборах точек в трехмерных средах для выполнения задач классификации и сегментации. Эффективная сеть PointNet обеспечивает самые современные характеристики.Qi et al. предложил PointNet ++ [52], в котором PointNet рекурсивно применялась к вложенному разбиению набора входных точек. Платформа PointNet ++ учитывает разбиение набора точек и извлекает локальные функции из PointNet. PointNet ++ работает лучше, чем PointNet, и получил тесты трехмерных облаков точек. Далее было опубликовано еще несколько CNN с облаками точек, и они улучшили производительность трехмерной классификации, например, Kd-network [49] представляет структуры Kd-дерева данных облака точек; PVNet [53] изучает трехмерные геометрические объекты из облаков точек и визуализированных изображений; CNN по форме отношений (RS-CNN) вводит контекстное обучение с учетом формы [54]; 3D Capsule [55] представляет новый модуль, а именно ComposeCap, для отображения пространственно релевантных объектов для классификации облаков точек.Однако CNN с облаками точек сталкиваются с некоторыми трудностями из-за пространственной нерегулярности и свойств инвариантности к перестановкам [1]. Для создания высококачественных элементов поверхности может потребоваться дополнительная обработка из-за отсутствия информации о связях.

Объемные представления дают полную геометрию трехмерного объекта. 3DShapeNets [15] является очень ранней попыткой создания объемных CNN для анализа трехмерных форм с использованием трехмерных моделей САПР, а выпущенные наборы данных ModelNet [6] стали эталоном для классификации трехмерных объектов.CDBN был заимствован из 2D DL, который вводит двоичный тензор вокселей с объемным разрешением 30 × 30 × 30. Однако структура и геометрические свойства трехмерного объекта могут варьироваться в разных представлениях. Чтобы использовать эти свойства, VoxNet [16] был предложен для распознавания трехмерных объектов в трех представлениях, включая трехмерные модели САПР, данные RGB-D и облака точек LiDAR. VoxNet - это своего рода мелкая объемная сеть, построенная с использованием пяти уровней CDBN для задач распознавания трехмерных объектов в реальном времени.VoxNet вводит 32 × 32 × 32 воксельных данных. Седагхат и др. представили воксельные сети с усилением ориентации [19] для получения правильной ориентации объекта и последующего прогнозирования уровня класса объекта в качестве параллельной задачи. Недавно Wang et al. предложил NormalNet [17] с модулем отражения-свертки-конкатенации (RCC). Этот подход можно сравнить с объединенной сетью, которая принимает как воксели, так и нормальные векторы вокселей в качестве входных данных с разрешением 30 × 30 × 30 и подает их в сеть. Высокоуровневые функции генерируются путем объединения слоев из трех различных поз трехмерного объекта.Большинство недавних трехмерных объемных архитектур на основе CNN [14–16, 18, 19, 56] значительно улучшили современные характеристики классификации трехмерных объектов. Однако, чтобы сократить разрыв между CNN на основе 2D и объемными CNN для классификации трехмерных объектов, Voxception-ResNet (VRN) [56] добился значительного улучшения за счет использования начальной архитектуры, за которой последовал Resnet [57]. VRN - это очень глубокая структура по сравнению с недавними объемными сетями; он содержит 45 слоев примерно с 18 миллионами параметров.Однако объемные представления на основе вокселей хранят как занятые, так и незанятые пространства в тензоре данных и могут передавать их в 3D CNN, что очень сложно. Это может ограничить производство функций с более высоким разрешением из-за их высоких вычислительных затрат.

Объемные CNN на основе октодерева в последнее время используются в различных приложениях для анализа трехмерных форм из-за их ориентиров без потерь сжатия с богатой информацией о границах объектов по сравнению с представлениями воксельной сетки [25, 58, 59].Сжатие облака точек на основе октодерева было предложено Шнабелем и др. [60], где облако точек кодируется на основе аппроксимации локальной поверхности, которая превосходит предыдущие прогрессивные методы с точки зрения степени сжатия. Для увеличения геометрического разрешения Laine et al. [24] предложили новую технику сжатия, при которой данные вокселей увеличиваются для разреженного октодерева, чтобы получить гладкие поверхности и большую геометрическую детализацию. Данные вариационного диапазона объединены благодаря предложению динамического разделения октодерева для объемной реконструкции объекта в [61].Похожий подход был предложен Татарченко и соавт. [22]; был предложен октодерево, генерирующее глубокий сверточный декодер для восстановления трехмерных форм с высоким разрешением. Недавно Riegler et al. [23] предложили новое представление октодерева для создания объемных объектов с высоким разрешением для подачи их предложенной сети OctNet, которая применялась для задач трехмерной классификации, оценки ориентации и сегментации. Вместо обычной структуры октодерева максимальная глубина октодерева ограничена глубиной 3, что можно сравнить с разрешением 8 × 8 × 8.Однако эти неглубокие октодеревья располагаются вдоль правильных сеток. OctNet вводит тензор геометрических трехмерных объемных данных с высоким разрешением, занимая меньше места в памяти, а точность классификации в мелкомасштабном наборе данных ModelNet10 значительно улучшена по сравнению с другими объемными методами. Однако в этой статье мы также рассмотрели представление октодерева, но мы не ограничиваем максимальную глубину октодерева, как это делала OctNet [23], а продолжаем разбиение октодерева до тех пор, пока максимальная глубина не будет достигнута в соответствии с обычным представлением октодерева.Наш MS-VDCNN превосходит OctNet в наборах данных ModelNet [6].

3. Методы

Предлагаемый нами MS-VDCNN использует представление октодерева в качестве входных данных. Чтобы построить тензоры данных октодерева, треугольная сетка или облако точек предварительно обрабатываются вне сети. Список всех обучающих моделей содержит метки (числовые числа, например, 0, 1, 2,…, n -1) и соответствующие им каталоги. Тот же процесс применяется и для предварительной обработки тестового набора данных. Операция CNN с объемными данными октодерева выполняется с использованием сверточного слоя октодерева, а ядро ​​двумерной свертки с трехмерным фильтром применяется к трехмерным данным, не являющимся октодеревом.Наш MS-VDCNN может работать как в средах CPU, так и GPU. Далее будут описаны метод предварительной обработки данных, структура MS-VDCNN и сетевые операции.

3.1. Представление точка-октодерево

Наш метод представляет геометрию поверхности трехмерного объекта с регулярными точечными данными в трехмерном пространстве. Для 3D-моделей САПР (.obj / .OFF) мы применили алгоритм съемки лучей с помощью [62] и равномерно сняли 16k лучей на 3D-объекты. Затем мы вычислили пересечение лучей на поверхности объекта и сохранили выбранные плотные точки.Вначале мы равномерно масштабировали трехмерный объект (облако точек) и отправляли в единичный трехмерный ограничивающий куб с выравниванием по оси z . Чтобы уменьшить объем вычислений, точки выборки использовались для формирования объемной структуры октодерева, тогда как операции CNN будут выполняться только на непустых узлах октодерева. Эти непустые узлы представляют информацию о граничной поверхности трехмерного объекта. Ограничивающий куб трехмерного объекта облака точек делится на восемь равных частей для построения октодеревьев.Таким образом, драгоценные геометрические свойства с информацией о поверхности были преобразованы в мельчайший куб. Занятые или частично занятые узлы подвергаются только процессу рекурсивного подразделения. Мы продолжали этот процесс разделения итеративно, пока он не достиг предварительно определенной глубины октодерева. Разрешение входного объема можно сравнить с глубинами октодерева, т. Е. Глубины октодерева 4, 5, 6, 7 и 8 можно сравнить с разрешениями вокселей 16 3 , 32 3 , 64 3 , 128 3 и 256 3 , соответственно.Процесс разделения октодеревьев применяется к непустым узлам только там, где результирующие узлы известны как конечные или дочерние узлы. На рисунке 3 показано наше представление октодерева трехмерного автомобильного объекта. Процесс подразделения показан на рисунке 3 (а) от глубины до глубины три. В соответствии с исходной осью расположение дочерних узлов может быть представлено осью соответственно следующим образом: где - глубина октодерева, а значения указывают положение октанта в кубе на глубине d можно записать как

Если точечные данные расположены в одной из меток октантов с нечетной нумерацией, т.е.е., 1, 3, 5 и 7 на соответствующей глубине; в противном случае будет обнаружена четная позиция нумерации, то есть 0, 2, 4 и 6, и она указывает путь разделения от начала координат до позиции конечного октанта, где расположены данные точки.

Однако, чтобы последовательно находить одноуровневые узлы, каждый вновь сгенерированный листовой октант помечается положительным целым числом. Присвоение метки узлам - это очень простой метод, при котором все непустые узлы помечаются положительными числовыми числами (например,g., 1, 2, 3,…, l ) и ноль (0) для пустых узлов. Общее количество занятых узлов составляет l , и это общее количество листовых узлов. Процесс маркировки показан на рисунке 3 (б). Значения всех меток на глубине хранятся в векторе, можно записать как

Из уравнения (2) на

Наконец, усредненные векторы нормалей вычисляются в самых тонких листовых октантах в качестве входного сигнала CNN, где

.

Практические схемы апертурного кодирования S-последовательности для получения объемных изображений с матрицами верхних ортогональных нижних электродов (TOBE)

 @article {Zemp2015PracticalSA, title = {Практические схемы апертурного кодирования S-последовательности для получения объемных изображений с матрицами верхних ортогональных нижних электродов (TOBE)}, автор = {R. Zemp, C. Ceroici и T. Harrison}, journal = {IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS) 2015 г.}, год = {2015}, страницы = {1-4} } 

Недавно были представлены массивы 2D CMUT с верхним ортогональным нижним электродом (TOBE).Эти массивы предлагали возможность построения трехмерных изображений без необходимости в массиве с полным подключением, однако ранее предложенные схемы построения изображений страдали от ограничений по скорости или разрешению. Здесь мы предлагаем новую схему визуализации, которую мы называем быстрым ортогональным электронным сканированием строк-столбцов (FORCES). Этот новый подход использует преимущество чувствительности к смещению преобразователей CMUT для обеспечения высококачественного и быстрого получения изображений B-сканирования.

Сохранить в библиотеку

Создать оповещение

Цитировать

Запустить канал исследования

.

Классификация на основе объемных элементов и анализ видимости для проектирования передаточной функции

 @article {Ma2018VolumetricFC, title = {Классификация на основе объемных характеристик и анализ видимости для проектирования передаточной функции}, автор = {Бо Ма и А. Энтезари}, journal = {IEEE Transactions по визуализации и компьютерной графике}, год = {2018}, объем = {24}, pages = {3253-3267} } 
Дизайн передаточной функции (TF) - центральная тема в прямом объемном рендеринге. TF принципиально преобразует значения данных в оптические свойства, чтобы выявить соответствующие особенности, присутствующие в объемных данных.Мы предлагаем полуавтоматическую схему проектирования TF, которая состоит из двух этапов: Во-первых, мы представляем процесс кластеризации в 1D / 2D области TF на основе близости соответствующих объемных характеристик в пространственной области. Представленный подход представляет собой интерактивный инструмент, который помогает пользователям… ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ

Сохранить в библиотеку

Создать оповещение

Cite

Запустить новостную ленту

.

Комплексное введение в различные типы сверток в глубоком обучении | by Kunlun Bai

Если вы слышали о различных видах сверток в глубоком обучении (например, 2D / 3D / 1x1 / транспонированные / расширенные (атрофические) / пространственно разделенные / глубинно-разделенные / плоские / сгруппированные / перетасованные сгруппированные свертки) и получили не понимаете, что они на самом деле означают, эта статья написана для того, чтобы вы поняли, как они на самом деле работают.

Здесь, в этой статье, я обобщаю несколько типов свертки, обычно используемые в глубоком обучении, и пытаюсь объяснить их доступным для всех способом.Помимо этой статьи, есть несколько хороших статей по этой теме. Пожалуйста, ознакомьтесь с ними (перечислены в Справочнике).

Надеюсь, эта статья поможет вам развить интуицию и послужит полезным справочником для ваших исследований / исследований. Пожалуйста, оставляйте комментарии и предложения. Спасибо и наслаждайтесь! :)

В эту статью входят:

  1. Convolution v.s. Кросс-корреляция
  2. Свертка в глубоком обучении (одноканальная версия, многоканальная версия)
  3. 3D-свертка
  4. Свертка 1 x 1
  5. Арифметика свертки
  6. Транспонированная свертка (деконволюция, артефакты шахматной доски)
  7. Дилатированная свертка (Atrous Convolution )
  8. Разделимая свертка (пространственно разделимая свертка, глубинная свертка)
  9. Уплощенная свертка
  10. Групповая свертка
  11. Перемешиваемая групповая свертка
  12. Точечная групповая свертка

Свертка - широко используемый метод в обработке сигналов, обработке изображений и других областях / области науки.В глубоком обучении своего рода архитектура модели, сверточная нейронная сеть (CNN), названа в честь этого метода. Однако свертка в глубоком обучении - это, по сути, взаимная корреляция при обработке сигнала / изображения. Между этими двумя операциями есть небольшая разница.

Если не углубляться в детали, вот разница. При обработке сигнала / изображения свертка определяется как:

Она определяется как интеграл произведения двух функций после того, как одна будет обращена и сдвинута.Следующая визуализация продемонстрировала идею.

Свертка в обработке сигналов. Фильтр g переворачивается, а затем скользит по горизонтальной оси. Для каждой позиции мы вычисляем площадь пересечения между f и перевернутым g. Область пересечения - это значение свертки в этой конкретной позиции. Изображение принято и отредактировано по этой ссылке.

Здесь функция g - фильтр. Он переворачивается, а затем скользит по горизонтальной оси. Для каждой позиции мы вычисляем площадь пересечения между f и перевернутым g .Эта область пересечения является значением свертки в этой конкретной позиции.

С другой стороны, взаимная корреляция известна как скользящее скалярное произведение или скользящее внутреннее произведение двух функций. Фильтр взаимной корреляции не переворачивается. Он напрямую проходит через функцию f. Область пересечения между f и g является взаимной корреляцией. График ниже демонстрирует разницу между корреляцией и взаимной корреляцией.

Разница между сверткой и взаимной корреляцией при обработке сигналов.Изображение заимствовано и отредактировано из Википедии.

В глубоком обучении фильтры в свертке не меняются местами. Строго говоря, это взаимная корреляция. По сути, мы выполняем поэлементное умножение и сложение. Но в глубоком обучении принято называть это сверткой. Это нормально, потому что веса фильтров изучаются во время обучения. Если обратная функция g в приведенном выше примере является правильной функцией, то после обучения изученный фильтр будет выглядеть как обратная функция g.Таким образом, нет необходимости сначала обращать фильтр перед обучением, как при истинной свертке.

Целью свертки является извлечение полезных функций из ввода. При обработке изображений существует широкий спектр различных фильтров, которые можно выбрать для свертки. Каждый тип фильтров помогает выделить различные аспекты или особенности входного изображения, например горизонтальные / вертикальные / диагональные края. Точно так же в сверточной нейронной сети различных функций извлекаются посредством свертки с использованием фильтров, веса которых автоматически изучаются во время обучения .Все эти извлеченные функции затем «объединяются» для принятия решений.

Есть несколько преимуществ выполнения свертки, например, разделение весов и инвариант трансляции. Свертка также принимает во внимание пространственное соотношение пикселей. Они могут быть очень полезны, особенно во многих задачах компьютерного зрения, поскольку эти задачи часто включают в себя идентификацию объектов, в которых определенные компоненты имеют определенные пространственные отношения с другими компонентами (например, тело собаки обычно связано с головой, четырьмя ногами и хвостом).

2.1. Свертка: одноканальная версия

Свертка для одного канала. Изображение взято из ссылки .

В глубоком обучении свертка - это поэлементное умножение и сложение. Для изображения с 1 каналом свертка показана на рисунке ниже. Здесь фильтр представляет собой матрицу 3 x 3 с элементом [[0, 1, 2], [2, 2, 0], [0, 1, 2]]. Фильтр скользит по входу. В каждой позиции выполняется поэлементное умножение и сложение.Каждая скользящая позиция заканчивается одним номером. Конечный результат - это матрица 3 x 3. (Обратите внимание, что в этом примере stride = 1 и padding = 0. Эти концепции будут описаны в разделе арифметики ниже.

2.2. Свертка: многоканальная версия

Во многих приложениях мы имеем дело с изображениями с несколькими каналов.Типичным примером является изображение RGB.Каждый канал RGB подчеркивает различные аспекты исходного изображения, как показано на следующем изображении.

.

Смотрите также