反向工程几何建模自动化系统

反向工程是利用实物模型测得的数据,构造ＣＡＤ模型,继而进行分析制造,几何建模是反向工程的关键技术,目前反向工程几何建模存在以下不足之处：（１）通用性差;（２）交互操作多;（３）大自然曲面拟合能力差;（４）系统集成度低。针对以上缺点,提出了反向工程几何建模自动化系统,利用柯西（Ｋｏｈｏｎｅｎ）自组织特征映射人工神经网络进行区域分割;利用具有特殊基函数的人工神经网络实现曲面几何参数的提取,网络仅值代表     

读者之声

《科技导报》2009年第1期刊登的“2008年中国重大科学、技术和工程进展”一文．将“提出三维‘伊辛模型’精确解猜想”列为2008年中国10大科学进展首位。最近,我在科学网“博客”栏目（http：//www．sciencenet．cn／blog／）张志东和王志明的博客上看到两入对“伊辛模型”三维破解问题的争论。     

采用激光扫描的古田会议会址三维几何造型建模

将三维扫描的建模方式与传统的几何造型的建模方式相结合,提出基于激光扫描的三维几何造型建模方案.重点解决地面激光扫描仪(TLS)获取三维点云时站点布设与数据处理、几何造型中点、线、面、体的提取与三维建模,以及纹理数据处理等问题,实现目标建筑的真实感三维建模.以福建省上杭县古田会议会址为例,建立精细的三维模型.结果表明:该方案能够实现典型中式建筑风格的文化遗址数字化建模.     

基于叶型重构的三维模型修复技术研究

精确的几何模型是进行有限元分析、计算流体力学分析的基础,通过各种CAD、CAE软件建模结果的共享可以有效地减少几何模型前处理的工作量。但是各种CAD、CAE软件建立的三维几何模型文件在互相转换过程中容易出现变形和失真问题。该文针对某螺旋桨桨叶几何模型文件在转化过程中出现的变形和失真问题,研究了一种基于叶型重构的三维模型修复技术,实现了螺旋桨桨叶几何模型的修复和利用。     

城市地下空间信息三维数据模型研究

系统分析了现有的三维空间数据模型的形式和特点,为城市地下空间信息基础平台空间数据模型的选择提供了甄别的依据.针对城市地下空间信息三维建模和可视化分析的特点和要求,设计了面向空间结构信息和空间属性信息建模与可视化的三维空间数据模型.对于城市地下空间几何结构信息（包括三维地质体几何结构、地下构筑物和地下管线）的建模与可视化,设计了一种基于边界表示,面向地下空间实体并兼顾拓扑关系的三维矢量数据模型;对于地下空间属性信息的建模与可视化,采用三维栅格数据结构来组织表征地质体内部物理和化学属性参数的规则体数据;并根据地质属性建模与地质结构建模的关系和要求,实现了由三维矢量模型向三维栅格模型的转换.     

基于RUP过程的并行测试建模分析与设计

传统的功能性模型由于其较低的抽象程度、过度简化的局限,不适合复杂并行测试系统建模。“Rational统一过程”（RUP）是一种基于统一建模语言（UML）,并-9UML一起可以构成一种建模方法。遵循RUP过程对并行测试系统进行建模,形成描述并行测试系统的一系列规范化建模分析和设计文档,为并行测试工程化奠定模型基础。     

流域三维虚拟环境建模方法研究

三维虚拟环境建模是实现流域三维仿真模拟的关键环节,建模方式的合适与否将直接影响仿真模拟的效果.结合都江堰工程区域建模研究了流域虚拟环境重点实体和普通环境实体的建模方法与流程,重点实体建模以基于几何的建模方法为主,采用纹理映射技术和细节层次技术解决模型建模量与渲染量之间的矛盾.普通环境实体建模以基于纹理图像的建模方法为主,结合模型实例化技术解决建模量与内存占用问题.为优化场景建模,提出了模型结构调整的基本原则,讨论了基于外部参考的模型场景存储方式的优缺点.     

基于RBC理论的建筑物三维模型

在三维城市模型中，建筑物三维模型的表达是最为关键的主体部分，然而，由于建筑物空间形态的多样性与复杂性，目前对其模型建立方法仍缺乏基本的共识．基于部件的识别（Recognition by Components，RBC）是有关复杂物体如何分解为可识别的基本几何单元（体元）的理论．文中基于这一理论，讨论了该理论在建筑物模型的可识别性、标准性以及快速建模中的意义，并在此基础上重点研究了构成建筑物三维模型的基本几何单元的构成与分类，以及复杂建筑在不同细节层次下的模型构建。     

基于三维几何建模的工程制图教学改革

本文介绍引入三维几何建模后的工程图学教学模式的特点和变化。通过研究对三维几何建模引入工程图学的教学实践进行分析,找出了引入三维几何建模的工程图学在教学中的优势和存在的问题。     

裂缝性潜山变质岩储层地质建模方法——以锦州25-1S潜山为例

 针对裂缝性储层地质建模的难点和重点,在对渤海海域特殊变质岩潜山裂缝性油藏地质、物探、测井综合研究的基础上,针对国内外裂缝性储层地质建模的技术方法,提出了双重介质油藏储层的4步建模方法：① 建立基质和裂缝共用的三维构造模型;② 建立基质系统的属性参数模型;③ 建立裂缝网络几何模型,并将裂缝几何模型等效成裂缝参数定量模型;④ 动态校验模型。首次利用叠前地震反演资料做约束对裂缝发育的密度进行定量预测,并在此基础上根据成像测井解释的裂缝参数的统计规律对裂缝的三维分布进行预测,建立三维可视化的裂缝网络模型,将离散的裂缝网络转化为定量化的三维参数模型。以锦州25-1S油田裂缝性潜山基岩油藏为例,对裂缝性油藏（尤其是潜山油藏）的储层地质建模技术进行探讨和尝试。在对太古界潜山油藏构造、岩性、裂缝等精细描述的基础上,利用Fred和Petrel等先进地质建模软件建立了油藏的三维构造模型、裂缝空间展布及储层属性模型,对该裂缝性油藏进行了三维储层定量化表征,为该油藏开发方案的优化及实施奠定了基础。     

基于视觉传感器的虚拟现实环境几何模型的自动构建

几何模型的传统建造方法低效而高耗，无法满足虚拟现实（VR）技术的快速发展与应用，提出了一种基于视觉传感器的几何自动建模方法，具有高效低耗和全自动化的特点，应用上述算法开发了一个桌面式VR演示系统VRspace，该系统集自动建模与模型演示功能于一身，证明了建模方法的正确性和可行性。     

碰撞问题中非牛顿边界层计算

建模问题中关于碰撞安全移动边界层的数学模型是重要的课题, 其中理解和运用非牛顿力学大变形 理论乃解决当今科学工程计算中难题的有效途径. 本文研究运用非线性计算方法模拟冲击碰撞时粘滞弹塑性材料的非牛顿力学现象,得到冲击碰撞应力场结果, 并运用后估计算法结合高性能计算软件对其大变形流场及应力场的二维及三维模型进行了研究.     

一类离散非线性时滞互联系统的模糊分散控制

针对一类离散时间非线性时滞互联系统，给出了一种模糊分散控制设计方法，首先采用模糊T—S模型对非线性时滞互联系统进行建模，然后利用分散化并行分布补偿（PDC）方法设计模糊分散控制器．根据李雅普诺夫稳定性理论线性矩阵不等式（LMI），证明了模糊时滞互联系统的稳定性．     

深海柔性立管弯曲加强器力学建模及参数敏感性分析

柔性立管系统在深海资源开发中使用越来越广泛。弯曲加强器作为立管系统的重要构件,其设计和研究对立管系统在复杂工况下的正常作业有着十分重要的意义。同时考虑材料的非线性力学行为、几何大变形,以及弯曲加强器与立管之间的接触摩擦,建立典型三段式弯曲加强器-立管系统的三维非线性力学模型,并与工程常用线性简化模型结果进行对比,说明非线性力学建模的必要性。在此基础上,通过非线性计算对典型三段式弯曲加强器的关键结构设计参数进行敏感性分析。结果表明,弯曲加强器的各段长度比例、厚度等结构参数对系统工作性能都有一定影响,在弯曲加强器设计时应给予充分考虑。     

计算机图像处理技术在基于非接触测量反求建模中的应用

对于复杂结构产品零件，借助非接触测量设备获取产品零件的外形和内部尺寸数据或图像。通过分析计算和CAD软件建立产品的几何模型已成为反求工程中的重要方法之一。本文针对微机械和精密产品实物三维数字化建模与改进设计中遇到的问题，着重论述将新一代三维工业CT作为测量手段，如何实现产品实物的数字化，产品三维几何信息与二位图形之间的关系以及图形处理方法。     

基于广义三棱柱体元的三维地层建模方法

为了解决基于广义三棱柱（GTP）的三维地层模型自动建模问题，提出了一种三维地层构造知识推理规则和建模方法。该方法结合钻孔数据特点和地层分布规律，首先以孔口数据生成地表面不规则三角网（TIN），然后根据地层构造知识推理规则，将TIN中的三角形逐个沿钻孔向下扩展生成GTP。建立三维地层模型，能够解决包括尖灭、分叉和断层等在内的复杂地层构造推理和自动建模。该方法对基于GTP的三维地层建模具有一定的参考价值和指导意义。     

灰色系统GM（1,1）模型改进的建模方法

分析灰色系统ＧＭ（１，１）模型建模中所存在的问题，提出以现代非线性回归分析的方法改进ＧＭ（１，１）模型的建模方法。实例计算表明该方法优于传统的建模方法。     

三维地质界面曲面建模关键算法

采用露头,钻孔以及地震等数据进行三维复杂地质界面建模,关键问题包括三维地质界面模型确定方法、地质界面接触关系处理方法。根据区块地质数据建立地质界面三角网格模型,处理地质界面之间复杂位置关系,为三维地质体建模提供约束面,清晰地描述并恢复地下构造。就三维复杂地质界面建模中的关键问题,提出基于几何拓扑关系的地质界面三角网格模型生成算法、地质界面空间位置判断算法。在算法中引入几何拓扑关系,降低算法实现的复杂性,增加算法实现效率。     

隐马尔科夫模型在三维模型自动分类中的应用

针对三维模型的分类问题,提出了一种基于隐马尔科夫模型(HMM)和最大期望(EM)算法的三维模型自动分类方法。将HMM引入三维模型自动分类问题中使得更多先验知识在分类过程中被利用。算法首先对三维模型进行预处理和组合切分,并提取各切分部分的形状直方图特征。对形状直方图特征进行离散归一化后形成HMM模型在某一时刻的观测值,这些观测值将用来训练HMM参数。HMM参数通过EM算法进行估计。最后通过计算未知模型和各类模型的HMM参数间的最大后验概率,获得三维模型的分类结果。在HMM建模过程中利用HMM本身所具有的时序性来描述三维模型的空间几何结构和局部几何特征。实验表明该方法在三维模型自动分类中有较高的准确率。     

船体主要结构三维实体模型快速建模方法研究

目前，三维建模方法在众多设计领域中被广泛应用。这里就三维实体建模在船体主要结构建模上的应用进行了研究，介绍了船体结构建模中的数学模型、零件标准库、几何算法等关键技术，并结合甲板结构建模设计实例提出了快速建模方法。