虚拟图书馆在SketchUp中的设计与实现——以闽江学院大学城图书馆为例

虚拟现实技术正越来越受到各大高校的重视。虚拟图书馆与传统图书馆相比,前者能更直观、更深刻地表现图书馆。该文介绍使用SketchUp软件构建闽江学院大学城校区的虚拟图书馆。结果表明,通过SketchUp构建虚拟图书馆周期短、3D模型立体视觉效果好,体验感强,维护方便,平台展示设备低,具有较高的实际应用价值和广泛的开发应用前景。     

基于SketchUp樟树树冠仿真技术

在SketchUp环境下,以2株孤立木樟树树冠数码为研究对象,研究建立樟树树冠3D可视化仿真模型。比较不同3D樟树树冠仿真模型参数。结果表明,单株樟树树冠9分点4分段法树冠3D仿真模型表面积和体积等参数偏差均较小,仿真效果最好。     

基于GIS几何计算的杉木树干横断面面积模型构建

【目的】在林业实际调查中,树干横断面面积是林分与单木调查尺度中的重要变量。为了精准统计树干横断面面积大小及形状,分析了几种不同测量与统计方法在处理直径数据、估算断面积时的精度差异,建立圆盘断面积模型,确定最优断面积估算方法。【方法】用GIS几何计算面积和周长功能,测量杉木(Cunninghamia lanceolata)不同高度上的几何圆盘断面积、周长和直径,构建断面积和周长模型,计算树干圆盘横断面圆周率(称为横断面形状圆周率),分析不同统计方法对断面积精度的影响,应用杉木树干横断面形状圆周率及最优统计方法分析树干断面积精度。【结果】通过断面积(G)与周长(C)关系G=0.077 666 3C²(R²=0.998 5),求得杉木树干横断面形状圆周率F=3.218 899 32,充分说明杉木树干横断面不是完整圆,而是一个圆周率为3.218 899 32的近似圆。几何平均法在树干横断面积统计中具有明显精度优势,算术平均法略差,根据几何算术平均直径和精准测定的断面积,拟合得到断面积与直径(d)的关系为G= 0.817 7d^{1.990 2}(R²= 0.990 5)。结合几何平均直径法和树干横断面形状圆周率F进行横断面积计算,使用F和π分别进行分析发现两者残差有显著正负异号性,前者偏大,后者偏小。基于树干横断面形状圆周率F与π的树干横断面形状圆周率平均数f(3.180 246 0),在预测树干横断面积时,f中和了F偏大和π偏小的缺点,具有较高预测精度和稳定性。【结论】以不同的统计方法计算树干横断面积的精度不同,在林业实际调查中,可结合几何平均直径和f(3.180 246 0)统计解析木圆盘断面积,以实现更精确的估算。     

基于细分的树干三维表面重建算法

为提高树干三维表面模型重建精度，使其能更有效反映树干表面特征，提出基于细分的树干三维表面重建算法。根据给定分段高度，对树干点云垂直分段；在计算每个分段质心的基础上，根据给定角度参数将每个垂直分段划分为若干角度分区，并得到角度分区中心点点集；以该点集为输入，使用基于切平面投影的树干三维表面重建算法，得到粗粒度树干表面模型；分别在改进Loop细分算法和Sqrt3细分算法的基础上，对粗粒度表面模型细分得到细粒度表面模型。实验结果表明，改进Loop细分算法和改进Sqrt3细分算法重建的树干表面模型，更能有效反映树干表面的凹凸不平特征；改进Loop细分算法比改进Sqrt3细分算法重建的树干表面模型具有更小的Hausdorff距离。改进算法构建的树干表面模型能有效反映树干表面不规则的几何特征，构建模型更精确；实际应用中应优先使用改进Loop细分方法重建树干表面模型。     

木兰科鹅掌楸的树干解析研究

对鹅掌楸属马褂木进行树干解析研究生长规律,可为其生产管理提供更好的理论和实践基础。采集1棵生长年龄为18 a的标准木,按树干解析步骤,截取圆盘获取数据。研究结果表明:18 a生中国马褂木树高13.6 m,胸径30.2 cm,材积0.53 m~3,生长总量始终保持较快增长,表现出良好的环境适应性;树高、胸径连年生长量和平均生长量均表现出先上升,再下降的趋势;材积连年生长量与材积平均生长量曲线未相交,说明尚未到达其数量成熟龄。前18 a树高生长率小于胸径生长率,以胸径生长为主,胸径形数显示该树种干形稳定。     

基于SketchUp的三维物理实验仪器库建造

实验仪器的设计过程中,会在做出需要的三维物理实验仪器上花费很多时间和精力,也就是说从软件的操作面上看,设计一个产品会消耗比较多的人力物力,为了短时高效地进行产品的开发设计,采用SketchUp是一个很好的选择。SketchUp是一个极受欢迎并且易于使用的3D设计软件,软件界面简洁,可以设计出除了和其他的三维设计软件如Pro/E、SolidWorks等一样的复杂结构的模型外,还具有模型演示功能。通过对现有辅助软件的对比筛选,首次将原本用于建筑领域的作图软件SketchUp引入物理实验模型的设计领域中。目前许多学校设立了大学物理实验网站,学生可以利用业余时间登陆网站学习实验原理、实验操作等,但问题是目前的网站多半是文字叙述加上仪器图片的二维展示,与现实实验相差甚远。利用SketchUp可以短时高效地进行项目开发,开发出大学物理实验三维立体仪器模型,为虚拟大学物理实验打下坚实基础;必将对教育、教学质量的提高,学生学习兴趣及能力的培养起到积极、重要的作用。     

基于需求驱动的输变电工程多尺度场景建模

针对输变电工程不同阶段所面临的多维管理问题,提出基于需求驱动的输变电工程三维模型的多尺度分级方法,并根据多尺度分级方法实现了输变电工程的多尺度场景构建。首先,采用统一建模语言(unified modeling language, UML)系统梳理输变电工程的组成要素及其相互之间的关系,并在此基础上根据输变电工程不同周期的应用需求提出输变电工程多细节层次模型。其次,运用Google SketchUp和3DS Max(3D Studio Max)建模软件构建不同尺度的输电杆塔和变电站模型,并在SuperMap软件中将三维模型与三维地形环境匹配融合构建完整的多尺度输变电工程场景。最后,通过构建某地的多尺度输变电工程场景,对所提出的尺度分级方法进行了验证。结果表明基于工程需求构建的输变电工程多尺度场景能有效地应用于不同的工程管理阶段。     

3D点云BSP并行计算模型及算法设计

根据3D点云数据处理计算特点,按照BSP模型的技术思想,建立了3D点云BSP并行计算模型。讨论了HAMA框架下的3D点云BSP并行计算模型的实现方法,构建了一个由普通PC组成的HAMA计算集群。以3D点模型构建计算为例,给出了一种3D点云数据处理BSP算法设计方法。实例的计算结果表明:BSP并行计算方法能高效地完成3D点模型构建计算,与其它计算方法相比,计算效率有所提高。     

珍贵老树之非破坏性检测技术与案例

本报告简介常用之树木非破坏检测仪器，并应用3D声学断层影像技术检测肖楠圆盘上凿洞方式，人工模拟各种孔洞大小及针、阔叶树天然腐朽情形，并进行野外3株老树实地检测。发现FakoppArborSonic3D声学断层影像对木材内部缺点定位能力颇佳，但无法精确描绘出空洞之形状，其量化结果有稍为高估情况。但增加检测头可提高判定腐朽或各项缺点之精度。弦向和径向音速之比值与孔洞率大小有密切关系，可为快速评估立木有无空洞腐朽的检测方法。由检测结果证明，Fakopp声学断层影像，对树干内部腐朽空洞之评估，搭配ArborSonic3D软件为有效之工具。     

黄龙山林区白皮松天然次生林生长规律研究

【目的】为实现陕西省白皮松天然次生林的合理经营,建立符合其生长规律的模型,为科学抚育较大树龄的天然次生林提供决策依据。【方法】以陕西省黄龙山林区白皮松天然次生林为研究对象,选择标准木进行树干解析,采用人工神经网络(ANN)和3种常见的理论函数建立了胸径、树高、材积生长模型,并绘制生长曲线图对林区内白皮松天然次生林生长规律进行分析。【结果】①采用人工神经网络建模技术构建的胸径生长量模型、树高生长量模型、材积生长量模型优于3种传统模型。②所建神经网络模型在拟合生长缓慢的白皮松生长过程方面具有较好的应用推广能力。③白皮松胸径速生期为30~60 a,胸径连年生长量在120 a达到最大值;20~30 a为树高生长的速生期,树高连年生长量在30 a达到最大值;白皮松材积生长速生期为110~130 a,材积连年生长量在130 a达到最大值。在135 a时,黄龙山林区白皮松还未达到数量成熟龄。【结论】所建神经网络模型能为黄龙山林区白皮松古树研究奠定基础,生长规律的研究可以为不同阶段白皮松经营提供参考。     

巴马猪椎间盘退变模型的建立

目的 建立巴马猪腰椎间盘退变模型。方法 巴马小型猪6头,每组3头,分别为对照组(Con组),造模组(Mod组)。Con组不进行任何处理, Mod组在C形臂X光引导下确定猪L2-3、L3-4、L4-5、L5-6椎间隙,用1%的利多卡因进行浸润麻醉,用16G的引导针沿定位点穿刺椎间盘。穿透纤维环后侧后,呈放散状将椎间盘进行针刺破坏,每个间盘进行6次穿刺,每个角度间隔30度,分别于实验前及实验后1个月对巴马猪腰椎间盘行放射学及组织学观察。结果 Con组椎间盘未见明显变化, Mod组行MRI检查,发现进行穿刺的椎间盘出现间隙变窄,椎间盘后突,硬膜囊受压,髓核信号缺失,纤维环变形等改变,按照Pfirrmann分级标准,处理后的椎间盘在Ⅲ～Ⅳ级;病理组织学观察,与Con组比较,Mod组的椎间盘髓核呈白色胶冻状,穿刺部位椎间盘厚度下降,髓核发暗、含量减少,通道周围组织广泛硬化,纤维环结构粗糙。结论 C形臂X光定位下通过针刺破坏巴马小猪纤维环及椎间盘的方法,可以获得一种可靠的椎间盘退行病变模型。     

固载表面自组装成环荧光显微成像技术测定阿摩尔量羟甲香豆素

实验了在辅助成环剂PVA 124存在下,羟甲香豆素的碱性小液滴在经二氯二甲基硅烷处理的疏水性载玻片上,由于接触线的自固定及接触线附近溶剂的挥发,液滴内部产生向外的毛细流将飞摩尔量羟甲香豆素带到接触线上,富集形成环直径小于1 1mm,环带宽小于26 4μm的SOR.环线上溶质的最大荧光强度和羟甲香豆素的浓度成正比关系,当点样体积为0 1μL时,Imax正比于0 1～80 0飞摩尔量的羟甲香豆素(或0 1～40 0×10-8mol/L),检测限达到13 0阿摩尔(或1 3×10-10mol/L)(S/N=3).用本法实测口服药中羟甲香豆素的含量及实际尿液中的回收率在96 0%～104 3%,相对标准偏差为2 7%～3 8%.     

有限环Zk上码字的广度性质及两种递归算法

本文定义了环Zk上码字的一种数学特征,即码字的广度,研究了码字广度的一些性质,给出了计算环Zk上码字广度的两种递归算法.     

超宽带双环单极天线的分析与设计

提出了一种超宽带双环单极天线的设计思想及应用模型.仿真与实测结果表明,此双环单极天线可以很好地工作于(0.8-10.6) GHz的超宽频带范围内,而其风载面积仅为相同直径的圆片单极天线的35.9%.在保证性能的前提下,大大提高了天线的抗风能力.此外,由于此超宽带双环单极天线的环宽很窄,可以用软金属做成可折叠的便携式天线,具有较高的实用价值.     

Modeling Experiment of Break of Debris-Flow Dam

Glaciers are extensively developed in the southwest of Tibet and the moraines are widely distributed with large depth. Large-scale debris flows are often reported which blocked rivers and formed dams. In this paper, seven large debris flows in four valleys are discussed, among which five dams developed. 13 sets of experiments have been conducted in laboratory to simulate the formation and failure of the dam. Finally, a model of dam failure is proposed and a formula is established to calculate the flood discharge： Q=kbnnk/TB^-/LG^0.1,where bk is the outlet width of the dam at the original water level, hk the erosive depth, T the time from overflow to final state of failure, the average width of lake; L the length of the lake, and G the total potential energy of the water in the lake.     

低阶模CO2激光熔覆层形貌和质量的控制

通过在316L不锈钢基材上进行激光熔覆,研究了低阶模CO2激光熔覆功率和离焦量对熔覆层形貌和质量影响.研究表明,随着离焦量增加,激光熔覆层宽度和熔化宽度增加,熔化深度降低.随着激光功率增加,激光熔覆层宽度、熔化宽度和熔化深度增加.熔化区的形状和熔合界面质量主要与离焦量的大小有关,随着离焦量增加,熔化区形状从类似于“蘑菇”形,过渡到熔合良好的平底状.因此,通过调节离焦量,低阶模CO2激光熔覆可以得到界面平整、熔合良好的熔覆层,采用低阶模CO2激光进行熔覆是可行的.     

环上李代数及其基环的扩张

在有单位元的交换环R上李代数L的基础上,通过模同态,构造了R/I上的李代数,并利用上述结论,对域上一元多项式环的李代数进行了构造.最后,证明了R的子环S上的李代数L通过张量积R （O）sL的办法扩张成为环R上的李代数.     

环件轧制中宽展变形的实验研究

本文就φ1.3m环件轧机在恒压力轧制条件下,对影响环件宽展变形的各工艺因素进行了实验研究及分析。所得结果,可用于环件轧制工艺设计,指导实际生产。     

基于岩石破碎体积的滚刀效率评估模型

结合岩石的不同破坏方式,如剪切破坏、张拉破坏、挤压破坏及多种破坏方式混合作用等,探讨了岩石破碎体积的计算方法.根据在滚刀作用下岩石以剪切破坏和张拉破坏为主的特性,提出以岩石破坏时裂纹长度、剪切面在岩石自由表面投影长度及滚刀刀刃宽度间的关系来识别岩石破坏方式,计算岩石破碎体积.利用CSM模型计算破岩比能,评估滚刀破岩效率.并通过实例对该方法进行了计算验证,结果表明该方法能够为TBM的性能预测和优化提供一定参考.     

盘形滚刀破岩力影响因素研究

盘形滚刀破岩力是决定滚刀使用性能的关键因素,论文采用有限元软件LS-DYNA模拟盘形滚刀破碎岩石过程,研究盘形滚刀结构参数与工作参数等对破岩力的影响特性,并在100T盾构刀具回转切削性能测试实验台上进行实验,通过仿真及实验研究表明:贯入度与切削速度对盘形滚刀破岩力的影响十分显著,而刀刃宽度影响最小,对比转速为3.6r/min与转速为1.0r/min时滚刀切削力,其中垂直力增大了29.2%、侧向力增大了51.3%、滚动力增大了21.9%.