STL模型布尔运算交线链和交线环提取算法

针对传统STL模型布尔运算计算精度不高的问题,采用六元组结构记录相交三角面片的交线段,将相交三角面片分为4种情况,依据STL模型中三角面片的拓扑关系,采用递归搜索交线段记录的方法提取出交线链和交线环,对于共面的相交三角面片,采取统一处理方法提取交线链和交线环.实验证明本文算法可大幅度提高布尔运算的精度和效率.     

基于空间无序点云的层次构造三角化方法

描述了一种新的利用空间无序点云重构三维模型的算法,利用分层扫描的原理将无序的三维点云进行平面投影,使用矢量外边界扫描算法将点信息提取为线段信息,由于分层的有序性使得线段之间存在着良好的拓扑关系,经过在有序线段中提取拐点矢量,连接上下两层相关点,点模型就完成了三角化。该方法计算速度快,拓扑清晰,且不会出现失真(泊松表面重建)和空洞现象(区域增长法)。     

三维图形拼合算法探索

本文介绍了一种采用多面体逼近曲表面物体的三维体素造型系统,采用点-线-环-面-体树形显示边界表达形式描述三维物体.提出了一种从空间无限交线转化为有限交线段的求交算法和一种从交点出发,逐步完成与交点有关的面信息的拓扑重建算法,简化和统一了拼合算法,并使拼合运算速度得到提高.     

基于扫描线的多面体隐藏线消除算法

在多面体隐藏线消除算法中计算投影后二维线段的交点时,通常采用的是传统的线段求交算法.本文从提高其速度入手,将计算几何领域中新的研究成果即扫描线算法应用到线段求交算法中,代替传统的线段求交算法,并通过建立线段在空间位置上的连续关系,达到快速消除隐藏线的目的.     

对Cohen-Sutherland裁剪算法的分析与改进

在矩形窗口的二维裁减中,Cohen-Sutherland线段裁剪算法既不能有效地判断出线段是否完全在窗口外又可能求解出无效交点,因此本文提出一种基于Cohen-Sutherland线段裁剪算法的改进算法,给定一个线段,由计算剪裁窗口顶点到线段的有向距离符号来判断线段与窗口相对位置关系,避免求取无效交点的操作。改进算法可以迅速判断哪些线段与裁剪窗口有真正的交点,再通过距离大小的比较,确定直线与窗口的哪条边相交,最终将被裁剪线段快速、准确输出。实验表明,改进的Cohen-Sutherland算法比原算法有更高的执行效率。     

NURBS曲面和隐式曲面求交的局部加密算法

基于等值线法求取NURBS曲面与隐式曲面交线的原理,提出了一种局部加密的改进算法。通过局部加密算法减少正则网格单元顶点处h值计算数目。采用拟牛顿迭代法求交点、B样条曲线拟合参数域上的交线等改进算法,提高了NURBS曲面与隐式曲面求交算法的效率和精度,并通过MATLAB编程进行了验证。     

空间曲线在数字高程模型上的垂直投影算法

在三维数字地图成为当前进行规划和设计的热点和难点前提下,如何将平面上规划设计的结果转换到空间地表模型上,成为从二维信息平台转化到三维信息平台一个难点。文中提出了影响域求交法和线段加密投影法,两种求空间曲线在数字高程模型上的垂直投影线的算法,并对这两种算法的特点和性能进行了比较。     

逆向几何求交方法的STL模型分层算法

为了解决三维网格曲面(STL)模型分层算法分层计算效率不高的问题,提出了一种可实现STL曲面模型快速分层的逆向几何求交算法。通过遍历三角面片顶点坐标,确定模型最小包围盒。利用分层面分割STL模型,散列表数据结构记录分层面坐标。在此基础上,计算连接截交线,生成模型轮廓,实现模型的快速分层。实验结果证明:该算法可对各种结构的STL模型进行分层,具有可靠、稳定和效率高等优点。     

铁路线路三维整体模型构建方法研究

提出了构建三维地形及线路整体模型的一种方法 ,该方法的特点是在拼合地表曲面和线路表面时采用了分治算法 ,且可将面与面的求交计算简化为线段间的求交计算 ,故计算工作量较少且速度快 .在此基础上 ,通过集成AutoCAD及 3DS即可达到对铁路线路进行三维造型的目的 .实际应用表明 ,利用本文所提方法构建的铁路线路三维整体模型制作的图片可以形象生动逼真地预示铁路建成后的整体形象     

曲面均匀网格轮式行进生成法

提出一种新的曲面有限元网格生成方法,将曲面边界离散相邻节点连接构造线段序列,并从序列中的线段出发,以线段的空间位置为依据,构造圆,再利用该圆在曲面上布点筛选求取网格节点,生成单元,使节点一单元一线段交替生成,该方法实现了曲面均匀网格的自动生成,网格质量良好,适用于不同形式的曲面,具有很大程度的通用性,有利于解决有限元分析建模的瓶颈之一——曲面网格自动生成问题。     

基于刀触点路径截面线法的不规则曲面锯切加工算法研究

为获得更高的不规则曲面加工效率,研究了一种基于刀触点路径截面线法的锯切加工算法.该算法在点云数据的基础上,通过截交面产生截交线;通过调整锯片直径、步长满足截面线最小曲率要求,拟合产生刀触点路径,计算刀位点路径.仿真实验表明,加工效率可提高4倍左右;而在实际加工实验中加工效率提高了5倍.3D-Z轴定向模型分析表明,实际加工模型最大偏差4.005mm,平均偏差0.929mm,模型中不存在过切区域,满足工业生产要求,但存在一定量的欠切区域.研究结果为后续研究奠定了良好基础.     

一种工程图学应用问题的计算机解法和绘图

提出一种建筑物设计坡面与地面的交线的求解算法,这种方法对于同类问题是普遍适用的。它完全发迹了传统的图解法手工业业既烦琐,又费时的状况,具有很好的工程应用价值。     

基于蚁群算法的既有铁路整正优化设计

为了提高既有线路整正维修效率以及满足铁路快速发展对线路高平顺性的要求,结合蚁群算法在空间组合优化的优良性能,研究了基于蚁群算法的既有线平面多曲线整体整正优化设计方法.首先利用空间曲线拟合算法,结合平面线形的曲率变化特征,采用概略分段与迭代精确分段相结合的方式,确定初始交点坐标及曲线参数信息.以既有线所有初始交点坐标为基准,进行交点坐标网格划分,运用蚁群算法全局寻优的方式得到最优的交点组合.逐步缩小网格进行蚁群寻优,最终得到满足各类约束的线形参数组合及最优拨道量值,实现线路平面整正的整体优化算法设计.并结合实测数据进行相关计算分析,计算结果显示蚁群优化算法较传统的优化设计方法在获取最优线路参数,实现整体拨道量最小方面可以获取满意效果.     

扁回转面截交线的探讨

在各种书籍中涉及的形体投影，以及目前开发、研制的各种绘图软件中，均缺少扁回转面及其截交线内容，这对于机器零件的表达是一种不足和缺憾。为此，需要解决此类曲面的截交线投影及形体的截断面实形问题。这里给出扁回转面的定义和扁回转面截交线的解析表达式，并通过进一步分析，得到了此类截交线的投影方程和截交线实形方程，给出了实例，为计算机绘制与此相关的截切立体的投影和断面实形提供了有效的、实用的方法。     

二维图形消隐算法的改进

提出了一种快速有效的二维图形消隐算法。首先给出了视图的定义；然后利用视图的闭包矩形进行遮挡分析以缩小搜索消隐图素的范围，从而减少了求交计算的次数；最后，对待消隐图素进行消隐分析，同时也采用了闭包矩形的重叠性检验，进一步提高效率。最后给出了应用实例     

基于JAVA的连接池优化Web数据库连接

开发基于数据库的Web程序时,涉及到多个用户同时请求与数据库建立“连接”的问题,但多用户并发处理目前还是一个难点。该文在对传统数据连接模式的分析基础上,采用了一种基于对象的数据连接池的设计方案。通过连接对象放置预先建立的若干“连接”,根据一定的策略管理这些“连接”,防止“连接”过多内存开销过大,及连接排队过长问题。并用JAVA实现了该方案,在实际应用中提供了一个高效的连接管理策略,提高了Web数据库应用系统的性能。     

基于改进微粒群算法的单点信控交叉口配时优化

交叉口的信号控制,对减轻城市道路的交通拥挤,提高城市道路通行能力有极其重要的作用。以典型的四相位单点控制交叉口为例,选取每个相位进道口上的总延误时间、车辆的停车次数和道路的通行能力作为优化目标。由于求解约束优化问题的微粒群算法有利于函数型优化问题,所以利用该算法对模型进行求解,得到新的信号配时方案。仿真结果表明,与传统的Webster算法进行比较,由求解约束优化问题的微粒群算法所得到的信号配时方案是更优,更适合于单交叉口进行信号优化控制,为进一步分析研究城市交通线控、面控提供更好的方法。     

基于改进Q学习的双周期干线信号协调控制方法

针对双周期干线信号协调控制中干线协调与双周期交叉口通行效率存在一定矛盾的问题,提出了一种基于改进Q学习的双周期干线信号协调控制方法,从状态空间和动作空间两个方面对Q学习算法进行了改进。首先,提出了新的交通状态描述指标——排队消散指数,依据该指标的阈值对交通状态进行等级划分,降低了Q学习状态空间的维数。其次,综合考虑相邻交叉口交通状态之间的关联和影响,针对每种系统状态分别设定可行的关联动作,降低了Q学习的动作空间。最后,以北京市两广路为例验证了改进的Q学习算法。结果表明,改进Q学习算法相比于普通Q学习算法、固定配时方案,干线平均延误分别减少10.47%、9.93%,平均停车次数分别减少22.64%、7.96%,双周期交叉口平均延误分别减少21.58%、24.96%,平均停车次数分别减少8.51%、11.64%,表明该算法对减少双周期干线延误,降低停车次数具有较为显著作用。     

保持拓扑一致性的等高线化简算法研究

等高线的化简是地图综合中的一个重要问题。而拓扑一致性的维持是化简的难点,应用常规的Douglas-Peucker算法可能引发相交和自相交。引入了基于约束Delaunay三角剖分和自适应单调链的等高线拆分算法,并在理论上证明了对拆分后的子曲线化简将不会产生拓扑异化。在实验中,该算法能将数据量压缩至10％,并依然未产生相交和自相交。