基于PRO/E的混流式水轮机叶片的三维造型

针对混流式水轮机叶片形状的复杂性给其三维实体造型带来的困难,以混流式转轮叶片二维木模图为基础,基于PRO/E软件的三维建模功能,采用从点到线、线到面、面再到体的方法,对混流式水轮机叶片进行三维造型.为了提高造型的准确性,用切割的方法对叶片进水边、上冠及下环进行修型,从而可真实准确地得到木模图所表示的混流式水轮机叶片的三维实体造型.     

基于几何元素的城市三维地理信息系统空间数据模型

空间数据模型是建立城市三维地理信息系统的核心问题。基于不同的城市空间对象划分方法 ,提出了城市三维地理信息系统的 18个空间数据模型 :①把空间现象抽象为点对象、线对象、规则面对象、规则体对象、不规则对象和DTM等 6类对象 ,基于 6种几何元素 (点、直线段、多边形、函数构造面、TIN面片、规则体素 )的不同组合 ,提出了城市三维地理信息系统的 9个空间数据模型 ;②把空间现象抽象为 5类对象 ,分别为零维空间对象 (点对象 )、一维空间对象 (线对象 )、二维空间对象 (面对象 )、三维空间对象 (体对象 )和DTM ,基于 6种几何元素的不同组合提出了 8个空间数据模型 ;③把空间现象抽象为零维对象、一维对象、二维对象、三维对象和DTM ,基于点、直线段、TIN面片、多边形、规则面、不规则面等 6类几何元素提出了一个空间数据模型。通过对一个数据模型的实验验证和各模型的理论分析 ,说明了这些模型的特点及可行性。     

投影制图中的新概念——逆射与相交

为了更有效地训练和提高学生的空间思维能力和三维构形能力,在画法几何与投影制图的教学过程中,有必要增加一个从二维向三维转换的教学环节,即从几何元素的二维投影表达出发,实现三维形体的重建和三维环境下的定位、测量。在画法几何与投影制图的教学过程中,应用作者开发的图形教学软件Projector,操作者可以方便地从空间点、线、面、体,得到平面投影,也可以从已知平面投影出发,求解空间几何问题。     

基于几何元素的城市三维地理信息系统空间数据模型

空间数据模型是建立城市三维地理信息系统的核心问题。基于不同的城市空间对象划分方法，提出了城市三维地理信息系统的18个空间数据模型：①把空间现象抽象为点对象、线对象、规则面对象、规则体对象、不规则对象和UrM等6类对象，基于6种几何元素(点、直线段、多边形、函数构造面、TIN面片、规则体素)的不同组合，提出了城市三维地理信息系统的9个空间数据模型；②把空间现象抽象为5类对象，分别为零维空间对象(点对象)、一维空间对象(线对象)、二维空间对象(面对象)、三维空间对象(体对象)和DTM，基于6种几何元素的不同组合提出了8个空间数据模型；③把空间现象抽象为零维对象、一维对象、二维对象、三维对象和DTM，基于点、直线段、TIN面片、多边形、规则面、不规则面等6类几何元素提出了一个空间数据模型。通过对一个数据模型的实验验证和各模型的理论分析，说明了这些模型的特点及可行性。     

三维目标定点跟踪方法

提出了一种基于模型的线组合目标跟踪方法。该方法将三维目标前Ｋ幅二维正投影图像作为模型与当前二维投影图像相结合求取一组系数，从而通过解线性方程求得目标上任一点在当前二维正投影中的位置。这种方法首次解决了三维目标跟踪中的平移、尺度和旋转不变性及大面积遮挡问题，实现了对目标的任意点作为瞄准点的定点跟踪。     

点、线、面元素在城市景观设计中的运用——以咸宁市人民广场景观设计为例

点、线、面三要素的和谐组成对于景观平面设计和平面布局有很大的借鉴与指导意义。通过点、线、面三个造型元素来表达景观空间中三维造型要素,让景观设计中的平面造型、视觉层次和空间秩序组织方面更加合理。     

基于二维高密度电阻率勘探数据的三维反演及应用

针对目前高密度电阻率法所采用的数据处理方法主要是把地质结构体视为二度体进行二维处理,从而二维数据资料处理结果只是一种近似解释,其计算精度与反演效果达不到精确反演的要求,设计一种典型的地质体模型,利用有限单元法进行正演计算,对含有高斯随机误差的各测线二维正演数据分别进行高密度电阻率法二维、三维反演,对比二维和三维的反演结果.最后在广东某场地采用高密度电阻率法对岩层划分,利用二维勘探的数据进行二、三维反演.研究结果表明:三维反演受高斯随机误差的影响更小,反演结果与实际地质模型更接近;三维反演在岩层划分中更能凸显岩层分界面区域,岩层的空间分布及岩层、覆盖层的整体连续性能更真实地体现,与钻探结果吻合程度更好.     

地面三维激光扫描在道路测图中的应用

地面三维激光扫描技术在提升公路测量效率方面有广泛应用。以厦门理工学院部分道路为研究对象,基于FARO Focus3D三维激光扫描仪,对该道路进行点云数据采集、道路正射影像图的提取、道路数字线划地图(DLG)的快速绘制,实现了二维信息的提取和三维模型的构建,同时与传统全站仪数据对比,得出激光点云数据信息的完整性和效益性。     

点云数据在室内场景信息获取与装潢设计中的应用

以位于厦门市新城际广场商品房为研究对象,提出基于高精度、高速率的三维激光点云数据的室内场景三维信息研究.通过三维激光扫描,对采集的点云数据进行拼接、去噪等预处理,并基于点云数据运用算法,精确提取砖块和管道信息,绘制室内的几何平面图、二维线划图,实现室内信息数据的有效获取及分析.应用结果表明,三维激光扫描技术对室内三维数据的提取及场景设计效率高,大大降低了数据采集的时间成本和人工成本,提高了生成实践效率.     

基于二维与三维表面映射的三维面部模型拟合

针对现有的面部模型拟合方法需要人工标记三维模型显著点,而且存在二维与三维非刚性对齐中轮廓在参数变化下消失的问题,提出一种基于二维与三维表面映射的三维面部模型拟合的方法;首先初始化参数计算人脸平均模型,然后利用Snake方法进行二维标志点和三维显著点的对齐,再更新迭代标志点和脸颊边缘,优化混合目标函数来更新形状和姿态参数,最后得到最终参数来拟合三维面部模型。结果表明,该方法可应用于单张人脸图片拟合三维人脸模型,实现三维显著点和图像中的二维标志点的自动化对齐。     

二维设计与三维设计的分析比较与图形转换

分析比较了二维设计和三维设计的方法与特点,利用二维工程图进行三维模型的设计,以提高建模速度为目标,介绍了将现有的AutoCAD二维工程图转换为Solidworks中的三维实体模型的方法.     

AutoCAD三维设计的应用

本文通过三维设计与传统的二维设计的比较 ,指出三维设计是工程设计的发展趋势 ;通过对CAD三维设计功能的分析 ,说明CAD三维设计功能强大 ,易学易用     

高负荷扩压静叶中附面层抽吸策略的设计与优化

以某高负荷、大折转角扩压静叶为研究对象,采用数值方法进行了二维叶型和全三维流动层面的附面层抽吸策略设计与优化研究.从流动机理和作用机制出发,揭示附面层抽吸减小流动分离、改善压气机性能的原因.研究结果表明,在实施二维叶型的附面层抽吸时,效果最佳的抽吸位置位于流动分离起始点后的临近区域;进行三维抽吸时,采取叶片表面全叶高抽吸缝和下端壁沿流向抽吸缝的复合抽吸方式,可以有效地控制静叶吸力面及角区的强三维分离流动,改善叶栅流动条件,提高性能.     

基于十字形扫描雷达的3D料面建模方法

为了解决现有径向雷达难以获得完整的高炉实际料面信息的问题,提出了基于离散雷达检测点二维插值的高炉料面重构方法,实现了料面信息的准确检测。首先根据生产要求建立了雷达检测点提取原则,获得了雷达十字形检测点,并将获取的检测点进行特征料线拟合得到4条不同料线方程。然后利用区域平均计算方法和料线方程式获取插值数据点。最后采用二维插值法进行料面重构。实验部分,通过现场提取的某高炉实测数据利用本文计算方法进行了数值仿真。结果表明,该方法能够实现离散数据点在高炉特殊环境下的可视化料面建模,并且提高了十字形雷达数据点2D料线的重构精度。     

单形.欧拉公式.杨辉三角联系初探

平面网络和空间凸多面体的欧拉公式是我们熟知的,它是揭示组成这类图形基本要素点、线、面数量关系的一个美妙而深刻的定理。 平面(或曲面)上的简单连通网络及空间凸多面体总可以通过添加连线或割面将其归结为三角网络或空间四面体来研究,故欧拉公式实现的基础分别是三角形与四面体,而三角形与四面体分别是二维与三维单形,这使我们想到如果要将欧拉公式推广到n维欧氏空间中的一般凸多面体上,首先应该考虑将欧拉公式推广到n维单形上,然后通过单形的“繁殖”将其进一步推广到n维凸多面体上。     

3D服装与2D样版相关参数的映射关系讨论——基于E-MTM技术

通过对简单锥体展平的分析,得到了凸点的三维曲面展平的平面之间映射关系方程,建立基础曲面3D到平面2D的角度参数映射关系。数字化服装三维形态中凸点的选择主要基于服装技术和造型曲面形态,上装主要集中在胸围截面的BP点和背部的背宽线的肩胛骨点,这两点同时体现在服装造型结构线的设计、结构塑型和工艺塑型设计集中点;凸点曲面表征方式为β(01)≈(ββ,σβ)。分别以BP点的胸部曲面和以肩胛骨点的背部曲面形态决定了二维样版基础形态,从而为个性化数字衣身样版的自动生成以及服装立体造型结构的平面化处理的实现,做好技术铺垫。     

基于PRO/E的水力透平转轮实体建模的新方法

利用水力机械二元理论方法设计出一种低比转速混流式水力透平.鉴于采用其他三维造型方法给超低比转速混流式水力透平复杂的转轮叶片三维造型带来的较大误差,基于PRO/E 4.0的曲面处理能力,从叶片木模图提供的数据资料出发,将水平截面图中截线的前缘点与部分后缘点往外移动,采用读入点数据文件的方法建立叶片型面的空间样条曲线模型.为了实现实体模型的精确性,采用合并曲面的方法对叶片上冠、下环及进水边进行修型,构建出更精准的叶片空间型面,克服了以往利用木模图的二维线条直接生成转轮叶片而出现的不正常凹凸现象.利用该几何建模方法可以更进一步提高转轮内部流场数值计算、性能预测以及数控加工的准确性.     

基于二维灰度图像的规则形体三维重建

对二维灰度图像恢复形体的三维形状问题做了深入研究,提出了一种基于单幅图像,利用几何对称特性进行规则形体重构的方法,即从一幅二维灰度图像中提取规则形体作为研究对象,通过角点检测方法获取其有效特征信息,根据相关特征信息构造对称面或者对称轴,结合形体的几何特性实现规则形体表面的三维重建.实验证明,该方法可以根据形体的二维灰度图像方便有效地重建出其三维形状.     

二维、三维螺杆定子热力耦合有限元模型对比分析

针对螺杆钻具定转子热力耦合工况的复杂多变、三维有限元模型耦合分析建模复杂、计算量大、效率低下等问题,该文同时建立了二维与三维螺杆马达动态仿真模型,利用单向解耦的方法的对二者在相同条件下的热力耦合工况进行对比分析,结果发现,三维模型的计算结果与二维模型相差无异,可以利用二维模型来代替三维模型对螺杆马达进行有限元分析以提高工作效率。     

二维圆管导热反问题内壁瞬态温度的快速识别

以二维圆管为研究对象,基于控制容积积分法的导热正问题以及基于共轭梯度法的优化算法来构建二维瞬态导热反问题数学模型,分别采用Gauss-Seidel点迭代法与托马斯算法（tridiagonal matrix algorithm,TDMA）线迭代法对导热正问题离散方程进行求解。为了探究Gauss-Seidel点迭代法与TDMA线迭代法两种模型的精确性与时效性,设定了3种内壁面温度变化规律,以正问题所得到的外壁面温度值作为导热反问题的输入条件,并引入标准正态随机测量误差,探讨测量误差对反演结果精度的影响。数值试验证明了两种方法反演的精确性和抗噪性,且对比结果表明TDMA线迭代法的求解速度要优于Gauss-Seidel点迭代法,能够较快地反演得到内壁面温度波动值。