景物空间的镜面反射(折射)现象绘制方法

为了提高视点相关的镜面反射(折射)现象的绘制速度和绘制质量,提出了计算任意曲面反射(折射)光学映射虚物体的方法。该方法根据实际物体在反射/折射体中所成的像创建虚物体,利用图形加速硬件像处理实际三维物体一样绘制这些虚物体,将得到的关于虚物体的图像与实际反射/折射体的图像相混合,就可以得到有反射/折射效果的最终图像。实验结果表明:该方法可以克服光线跟踪方法当空间点采样不足时所带来的走样问题。该方法利用图形硬件加速,提高了绘制的速度。     

三维激光扫描点云直棱特征点填补方法

在三维激光扫描中按照一定的角度分辨率对扫描物体进行离散化采样时,由于物体表面点云中棱角特征模糊,若直接用其构建三维表面模型,在棱角处会导致严重失真,进而影响模型的分析和应用.针对此问题提出了物体棱角自动化填补方法,其技术路线是:首先对点云建立空间索引、精简数据;其次根据扫描点云的法向量,对扫描点云进行非监督分类,从而将属于一个平面的点分为一类;最后利用平面相交的办法填补直线棱角上的特征点.通过实验证明,该方法自动化程度高、填补结果准确,能够使得建立的三维模型与真实物体更加接近,模型分析结果更加准确.     

三维激光彩色扫描仪中物体表面色彩信息获取

研究了三维激光彩色扫描仪中获得物体表面色彩信息的方法.针对装置特点,研究了在彩色扫描图像序列中,物体表面采样点在激光入射面和相机主光轴面的成像对应关系,提出了利用采样点在相机主光轴面的像获得色彩信息的方法,有效地克服了传统结构光测距装置中由于结构光源照射带来的色彩失真和物体表面复杂而造成侧面遮挡的影响.实验结果是令人满意的.     

三维激光彩色扫描仪中物体表面色彩信息获取

研究了三维激光彩色扫描仪中获得物体表面色彩信息的方法,针对装置特点,研究了在彩色扫描图像序列中,物体表面采样点在激光入射面和相机主光轴面的成像对应关系,提出了利用采样点在相机主光轴面的像获得色彩信息的方法,有效地克服了传统结构光测距装置中由于结构光源照射带来的色彩失真和物体表面复杂而造成侧面遮挡的影响。     

基于小波分析的点采样表面简化

在对点采样表面进行小波分析的基础上,提出了2种新的点采样表面的简化方法.通过对目标表面的空间频率及信号能量进行控制,实现点采样表面的简化.方法一,通过对点采样信号进行低通滤波及降低采样率的方式对表面进行重采样;方法二,通过对点表面进行能量阈值化,对不同区域使用不同采样率的方式进行非均匀采样.实验表明,这2种方法能够分别在目标表面最高空间频率及最低信号能量准则下,实现点采样表面的有效简化.提出的点采样表面小波处理流程还可应用于点采样表面的几何压缩、特征检测与提取和点采样表面的编辑.     

基于FFT的空间重采样算法的性能分析

空间重采样方法是一种不需要角度预估计的宽带DOA估计方法,它利用相位聚焦的方法实现宽带信号中不同信号子带的信号子空间的一致.而基于FFT变换的空间重采样算法利用傅里叶变换特性实现空间采样频率的变换,但此方法对阵元的选择以及参考频率的选择等都有一定的要求,本文从阵元个数、参考频率、子带划分、信号入射角度以及信号带宽等多个方面对基于FFT空间重采样算法进行了全面细致的性能仿真分析,为该方法的应用推广、工程实现提供了较为有意义的参考.     

基于莫尔拓扑与图象处理的三维测量法

本文叙述了一种新型三维物体表面测量方论，该方法利用单光栅投射待测物体表面而获取变形光栅象，然后应用图象处理方法，通过微机计算出物体表面各点高度．该方法测试精度高，速度快．文中对其原理进行了详细的叙述，并讨论了该法的测量范围、灵敏度．     

基于视觉显著性信息的自然图像抠图算法

为了解决目前抠图算法的采样不充分问题,提出了一种在视觉显著信息指导下的采样,并通过可信度计算确定样本可用性的自然图像抠图算法SIGM.该算法将视觉显著模型引入采样过程,以显著图为指导重点采集区域内的颜色显著样本点.综合分析候选样本对的可信度,将是否符合线性假设、颜色空间内的距离、局部显著性等作为评判依据,选择具有高可信度的样本对来估计透明度值.使用抠图拉普拉斯矩阵作为代价函数的平滑项,优化估计透明度值,得到最终的图像掩膜.实验结果验证了该算法的有效性和准确性.     

利用边缘移动匹配法减少龟纹的重采样算法

提出了一种减少印刷中龟纹现象的重采样算法。采用传统网目铜版方式的印刷工艺需要将一幅原始的数字图像重采样到输出栅格。经典的重采样方法利用一些简单的插值方法计算新采样点的值，这些简单的插值法常会导致图像的高频部分出现龟纹；提出的算法首先对原图像边缘部分的像素点利用边缘移动匹配法寻找边缘方向，再沿边缘方向计算新采样点的值，模拟实验证明，和经典的重采样方法相比，这种算法能较好地消除龟纹又保持了图像边缘特征。     

一种基于无网格方式的弹塑性体变形仿真方法

提出了一种对高弹性、高塑性物体变形进行仿真的新方法。该算法利用点采样的方式表现表面,使用采样分裂和聚合以适应仿真中采样密度的变化。将弹性力学中的理论应用到仿真中,使用移动最小二乘法计算应力、张力、弹性体力,使用张力状态变量来描述弹塑性变化,利用向量位移进行了仿真。仿真结果可表现融化、分裂、聚合等弹塑性变形。     

一种网格化三维物体的关键帧算法研究

研究了动画生成的关键帧技术，基于图形的矢量表示法，提出了一种通过网格化一个三维物体来生成中间画的算法．该算法通过层面内和层面间的对应法则，可以把网格化物体后所得的曲面上无限个无序的点变成有限个有序的点，再根据插补函数自动生成一系列中间画．该算法解决了初始和终止关键帧网格化分层后层次的对应法则问题，以及两关键帧对等层上顶点的对应法则问题．给出了算法的形式化描述，并在Matlab上实现了该算法．计算结果表明：按这种算法产生的动画过渡平滑，节奏自然，画面流畅，能够极大地提高中间画的生成质量，且该算法具有稳定、高效、逼真和易控等优点，因而在实际应用中能够在提高制作效率和中间画的质量的同时减少动画制作的成本，具有较大的实用价值．     

Reverse Loop subdivision with sharp features

0 Introduction By using a subdivision rule a control mesh will be refined withincreased detail . Asequence of subdivisions then produces a hierarchyof surfaces withincreasingreso- lution.Such a hierarchy allows the selection of a repre- sentation of surface at a particularlevel of detail ,whichis useful in many applications in both modeling and render- ing, such as view dependent rendering and progressive transmission. This paper introduces a newreverse Loop subdivision algorithm which can re…     

利用球面小波技术的几何压缩算法

提出了一个用球面小波实现几何压缩的算法.对于给定的具有任意拓扑结构的零亏格三角形网格,算法首先将其在单位球面上进行全局参数化得到一个参数化网格,然后,将一个正多面体进行细分并将每一次细分所产生的新顶点投影到单位球面上,如此生成一个细分网格,于是,在参数域内位于细分网格顶点处对定义在参数网格表面上的各种几何信号进行重采样可得到新的具有细分结构的几何信号近似表示原始几何信号,以此满足球面细分小波对处理对象的细分结构要求,从而使得用球面细分小波对几何信号进行压缩得以实现.     

MC算法生成数据的分组网格化处理

对MC算法生成的数据进行后续处理,首先采用排序归并算法,归并顶点数据.根据相邻三角形共有顶点的特性,确定三角形之间的连接关系.根据属于同一个子等值面的三角形相互连接的特性,采用种子算法,将属于不同子等值面数据进行分组.采用顶点表与三角形表的数据结构存放子等值面的数据,实现MC算法生成数据的分组与网格化.     

基于体数据变形的自适应移动立方体算法的研究

 移动立方体（Marching Cubes）算法是一种经典的三维重建方法,但是对采样稀疏的体数据进行重建时,不能满足所需的精确度要求。提出了一种基于体数据变形的自适应移动立方体算法。该算法通过自适应地改变体素顶点的位置,使得体素包含更多的图像信息从而使体素内的三角面片更加逼近等值面;同时,采用了区域增长策略对体数据进行分割从而避免了对整个体素空间的运算;对算法的并行优化提升了算法的三维重建效率。实验证明使用该算法对稀疏体数据进行三维重建,提高了重建的精确度,并且保证了重建的实时性与交互性。     

基于改进粒子滤波算法的水下目标跟踪 

针对复杂水下环境中声探测传感器获得的运动目标信息具有不确定性和模糊性等问题,提出了基于声探测传感器特点的高斯粒子滤波水下目标跟踪方法.基于粒子滤波理论,采用一阶自回归模型作为运动目标状态转移的依据,设计了由目标区域的面积特征和不变矩特征相融合的观测模型,解决了目标跟踪中的粒子权值的选取问题,克服了传统粒子滤波重采样问题,提高了复杂环境下目标跟踪结果的准确率.展示了应用高斯粒子滤波实现水下目标跟踪的过程.试验结果表明,该方法具有较好的鲁棒性和实时性,是复杂水下环境中目标跟踪的一种高效可行的新方法.     

基于点云的超精密铣削加工三维表面形貌仿真

基于刀刃扫掠点点云方式,提出一种超精密加工三维表面形貌模型.通过对加工部分刀刃在加工过程中的运动学描述,将三维表面形貌用离散点云数据表达.根据加工曲面信息和采样点数目对仿真区域进行划分并建立随动包容盒,对包容盒内数据进行数值分析和空间变换计算以获得工件三维表面形貌.算法仿真与表面轮廓仪测量结果表明：该仿真算法能够表征超精密铣削加工下工件表面双向残留高度特征,并体现出刀具切入相位角对表面形貌的影响,为三维表面形貌超精密加工提供了一种新的思路.     

基于三角剖分和轮廓分析的船舶焊缝特征识别

为了实现船舶焊接件数字模型中焊缝特征的精确识别,进而提高焊接机器人焊接工艺选择的快速性和准确性,提出了基于三角剖分和轮廓分析的焊缝特征识别算法。首先通过角系数法判断多边形的凹凸顶点,基于凹顶点和三角形旋向的Delaunay三角剖分,构造三维模型表面的三角形网格并生成STL文件;然后基于相邻三角面片的法向量夹角,提取出模型的轮廓线及点;最后根据接头空间位置和最小轮廓线距离识别出焊接接头和坡口形状。测试结果表明,基于三角形旋向的网格剖分适用于如“梳子”等复杂多边形,与其他相关方法相比,其网格平均和关联质量系数分别平均增加12.06%和12.26%,有效降低了畸形三角形的产生并提高了网格质量,而融合轮廓分析后不仅能实现4类接头及10种坡口的焊缝特征识别,而且具有高效、高准确率优势,从而验证了算法的有效性。     

考虑齿形的航空渐开线花键副动态啮合力的分析

为准确分析航空渐开线花键副的动态啮合力,考虑了渐开线花键齿形因素,通过建立渐开线花键各齿几何形状的数学模型,推导出航空渐开线花键副在考虑x、y方向振动的情况下各齿齿廓上各点的动态坐标,进而求解出齿的啮合变形量和动态啮合力大小,采用MATLAB分析了振动对航空渐开线花键副动态啮合力的影响。结果表明:提出的计算渐开线花键副啮合力的方法,在给定正弦规律的振动情况下,啮合力和啮合力矩呈周期性波动,其周期与振动周期密切相关;在运行过程中并非所有花键齿全部受力,且受力大小并非全部相等,为设计高性能、高精度以及高强度的航空渐开线花键副提供了准确的动态力计算方法。     

面齿轮传动新齿形与齿面修形研究现状与展望

面齿轮传动是一种新型的齿轮传动形式,在航空航天领域具有重要的应用,其新齿形与齿面修形研究已成为齿轮传动的研究热点。首先,从齿面展成、啮合理论、设计方法和啮合特性等方面对国内外在面齿轮传动传统齿形的相关研究成果进行了概述;其次,阐述了国内外在新齿形面齿轮传动的啮合理论与设计方法方面的研究现状;再次,详细归纳论述了面齿轮传动在面齿轮齿面修形与小轮齿面修形两个方面的重要研究进展;最后,总结展望了今后面齿轮传动在新齿形加工、修形齿面的啮合分析、修形齿面的承载能力分析、修形优化设计、软件开发等方面的研究方向。