基于FLAC3D隧道开挖的关键命令流

利用FLAC3D软件开展数值模拟分析隧道工程中遇到的问题,以上海软黏土盾构为例,建立隧道开挖的有限差分模型,使用壳单元生成衬砌,锚索单元生成锚杆,用该方法得到的隧道模型与现实隧道更加贴切.运算结果表明:用该隧道模型诱发的地表沉降能用Peck公式进行较好的拟合,基本符合高斯分布,可以有效地模拟隧道开挖引起的地表变形规律.     

基于Cesium 的地下三维管网3D Tiles 模型构建与可视化

Cesium作为目前日益流行的开源三维地图引擎,在各领域都有着广泛的应用前景.但目前原生Cesium不具备渲染地下管网模型可视化的条件.基于Cesium提出了一种利用shapefile二维地下管网数据自动构建三维地下管网3D Tiles模型的建模方法并完成了模型的可视化展示.具体步骤是首先将二维shapefile数据分级处理构建四叉树结构关系,通过迭代遍历各级的单块二维数据,将点、线要素分别进行逐瓦片的模型变换矩阵计算和模型构建,将点要素封装为i3dm模型,线要素封装为b3dm模型,得到3D Tiles地下管网模型;然后基于Cesium二次开发实现数据模型对接、地表透明化、裙摆关闭、摄像机地下视角等功能,完成模型的可视化展示.本方法使用辽宁省盖州市北海新区管网shapefile实例数据进行测试.结果 表明,二维地下管网shapefile数据能够快速生成3D Tiles模型,实现良好的地下三维模型可视化展示,为后续Cesium地下空间相关研究工作提供技术支持和方法参考,有助于完善B/S架构的地下空间三维可视化管理系统,支持数字孪生城市建设.     

基于LSTM的智能手机3D手写识别

针对传统传感器需要在特定的空间区域内才能进行人机交互,极易受到外部环境因素干扰的问题,提出一种新的基于长短时记忆神经网络(LSTM)的智能手机3D空间手写识别方法,用于非特定三维空间中实现的人机交互.首先,利用智能手机内置三轴加速度传感器,采集手部运动数据,并将采集的数据进行预处理操作,构建3D手写识别数据集;然后,基于LSTM构建3D手写识别模型,并利用构建的数据集进行训练;最后,利用训练后的模型实现智能手机的3D手写分类识别.通过在本文自建的非依赖用户数据集上进行测试,实验结果表明,该识别方法可以实现86.4%的准确率,88.1%的召回率,88.4%的精准率和88.0%的F₁分数.     

基于多尺度3D卷积神经网络的行为识别方法

近年来卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)在行为识别任务中取得了较大的进展.然而,现有的神经网络方法往往只注重高层语义信息的利用,对浅层特征信息挖掘利用不够.针对这一问题,提出一种基于3D卷积(convolution 3D,C3D)的多尺度3D卷积神经网络的行为识别方法.该方法受到特征金字塔结构的启发,在原C3D的基础上融合C3D的浅层特征信息,实现端到端的行为识别.同时该方法以现有的深度学习理论为基础,利用迁移学习的思想,将C3D和该方法中相同模块部分的参数迁移到本方法中,以降低模型的训练时间.通过在UCF101数据集上进行实验,实验结果表明,提出行为识别方法的分类精度达到84.56％,分类效果优于原C3D分类网络.     

基于可展曲面的3D服装原型建模与服装样板生成

基于3D人体数据,提出一种新的3D服装原型建模方式,并通过展开得到2D服装样板.首先利用分段水平B样条曲线(PHBC)建立参数化人台,识别人体标记点和服装结构线框架模型,然后分布适当松量在框架模型之中,同时实现基于框架模型的可展曲面构造方法——DBT算法,最后通过整合带有松量的框架和DBT算法,构建出可展3D服装原型,并生成服装样板.     

基于多视图融合的3D人体姿态估计

针对自然场景中遮挡、检测姿势不准确以及建立的交叉视图不匹配等问题,在VoxelPose模型的基础上提出了一种基于heatmap的多视图融合网络来估计3D人体姿态.首先,改进高分辨率网络,添加反卷积模块生成更高分辨率的heatmap.取两个髋关节之间的关键点为人体中心点,引入对极约束模型匹配融合不同视角下人体中心点的heatmap信息;然后,将所有视角的heatmap投影到共同的3D空间,再经过3D CNN网络以中心点构建特征体积来估计所有关键点的位置;最后,回归准确的3D人体姿态.在公开的数据集Shelf和Campus中,评估指标PCP3D（正确估计关节位置的百分比）分别达到97.1%和96.7%.在CMU-Panoptic数据集中,MPJPE（关节位置误差的平均值）为16.80 mm,实验结果优于VoxelPose.     

基于3D骨架和MCRF模型的行为识别

针对目前行为识别方法的不足,提出一种基于人体3D骨架和多CRF模型(MCRF)的行为识别方法.3D骨架数据量少且保留了行为关键信息的优点,并具有融合多特征和上下文信息的优势.为此,首先基于3D骨架将人体动作划分为全局运动、手臂运动和腿部运动,通过对动作序列进行多类特征提取,形成多类特征集;然后利用CRF模型对每一特征集建模,再融合所有的CRF模型,得到MCRF模型;最后利用MCRF模型进行行为识别.实验结果表明,该方法具有较高检测率.     

人宫颈癌HeLa细胞热疗中的量效与剂量

以人宫颈癌HeLa细胞热损伤为模型,探索新的更简便、准确的热剂量学方法,为临床热疗热剂量的应用提供实验依据。将HeLa细胞经相应温度(37～70℃)和时间(1～30min)的水浴热处理之后,噻唑蓝比色法(MTT法)检测细胞增殖抑制率,流式细胞仪检测细胞凋亡率和坏死率,克隆形成实验观察加热后细胞克隆形成能力。利用热生物学效应的等效关系分析热损伤实验数据,拟合HeLa细胞的热剂量-效应曲线。结果显示,在相同温度下,随着热疗时间的延长,细胞的增殖抑制率增强,存活率降低,克隆形成能力显著降低。在相同时间下,随着热疗温度的增加出现相同的效果。等效热剂量与3种增殖检测方法的实验数据初步吻合,其中克隆形成和流式方法吻合程度较高,MTT法误差较大,不建议作为热疗后细胞增殖检测的常规方法。因此,HeLa细胞在热疗中的量效关系研究对肿瘤热疗实验和临床有一定的参考价值。     

粉煤灰混凝土2D和3D碳化试验

首先建立了2D和3D碳化测试方法,在此基础上系统研究了粉煤灰混凝土在加速碳化试验中2D和3D碳化深度的依时变化规律,探讨了粉煤灰掺量(0%,10%,20%,40%,60%)、粉煤灰种类(Ⅰ级、Ⅱ级)、水胶质量比(0.3,0.35,0.4)、胶凝材料用量(458,380kg/m3)、养护龄期(28,90d)5个重要因素对粉煤灰混凝土2D和3D碳化深度的影响规律.另外,还将2D和3D碳化试验结果与同条件下1D碳化进行了定量比较,发现2D和3D碳化明显存在交互作用,为量化该交互作用提出了2D和3D碳化交互系数概念,并给出了2D和3D碳化交互系数随时间变化的数学表达式.以期为准确预测实际混凝土结构在真实状态下碳化寿命提供科学依据.     

基于3D的定量化工艺建模与工艺设计

提出了一种基于3D的定量化工艺建模与工艺设计方法，试图解决工艺设计的底层问题，通过3D工序图模型和参数化空间尺寸链模型的映射，构造工艺模型结构，给出了基于该工艺模型的定量化工艺设计系统，为解决3D环境下的定量化工艺设计提出了一种新思路。     

基于OpenGL三维地表模型研究

介绍了三维地表模型的设计和实现问题,给出了地表模型的体系结构和设计思想,论述了三维地表模型的几个主要问题及其实现细节,并制作了三维地表模型软件,既可作为三维模型基础GIS的一个模块,也可作为一个的三维浏览模型独立出现.就是在VC++环境下,基于OpenGL技术对三维地表模型建立进行了论述和研究,最后给出了一个基于PC的仿真实例.     

矿山三维实体建模

采用大型矿床三维软件Surpac构建了凡口铅锌矿深部矿床地质数据库,建立起了该矿的地表三维模型、深部矿体(-320以下)三维实体模型、主要断层三维模型、巷道工程三维模型以及矿体块体模型;分别采用普通克立格法和距离反比法对矿体金属元素品位进行了估值,运用估值结果分别按各金属元素和各中段进行了储量的统计计算,并将计算结果与矿山实际勘探获得的储量结果进行了对比分析.实践表明,所建模型和品位、储量计算结果可靠,从而有效地实现了该矿山深部矿体、岩层、断层、井巷工程等地下空间体的三维可视化,并为矿山深部矿床的有效开采和勘探设计及施工奠定了坚实的基础.     

页岩小层水平井对比及其构造三维可视化表征

页岩气建产区是以平台+水平井的井工厂模式运营的，利用水平井开展页岩小层对比及其结构与构造建模，在目前还是一项亟待攻关的技术难题。在解析页岩小层结构特征基础上，建立了页岩小层分层模式和水平井测井多井三维可视化对比方法，依靠井震结合，实现了页岩小层结构与层面构造的三维建模，形成了井工厂模式下页岩气建产区小层结构与层面构造三维可视化表征新技术。成功完成了四川盆地W页岩气田某典型建产区6个页岩小层分层模式的建立、水平井多井可视化对比，以及页岩小层结构与7个小层层面构造模型的建立。在证实该技术实用性及可靠性的同时，还为研究区后期的精细化生产管理提供了构造模型基础。     

预焙铝电解槽三维槽帮形状的模拟计算

应用APDL语言设计一种新型的三维槽帮形状计算算法,通过循环调用前处理、求解和后处理模块,自动调整三维槽帮表面节点坐标,实现铝电解槽三维槽帮形状的计算.选择成熟的180 kA铝电解槽作为研究算例,在有限元软件ANSYS的平台上建立四分之一槽电热模型,并引入热接触来描述熔体与槽帮、阳极和阴极等之间的对流传热,进行三维槽帮的数值仿真研究.采用这种三维计算方法可以更加真实的考虑铝电解槽的结构和工艺参数情况,电热耦合计算又将电场对热场的影响考虑在内,更加符合实际情况.研究结果表明:该算法得到的槽帮形状与实测结果基本一致,同时验证铝电解槽槽帮在小面厚度大于大面厚度,而在角部处槽帮最厚的规律.该方法可为新型铝电解槽设计提供技术支撑.     

3 D structure parameterization design and modeling for irregular structure of stope bottom

Stope mining design is a very important and complicated task in daily production design and technical management of an underground mine.Based on workface technology and human-computer interaction technology, this study introduces a method of 3D parametric design for the irregular struc-ture of stope bottoms, and focuses on solving technical problems in surface modeling of stope bottom structure.Optimization of the minimum span length algorithm ( MSLA) and the shortest path search algorithm ( SPSA) is conducted to solve the problem of contour-line based instant modeling of stope bottom structures, which makes possible the 3D parametric design for irregular structure of stope bot-tom.Implementation process and relevant methods of the proposed algorithms are also presented. Feasibility and reliability of the proposed modeling method are testified in a case study.In practice, the proposed 3D parameterization design method for irregular structure stope bottom proves to be very helpful to precise 3D parametric design.This method is capable of contributing to improved efficien-cy and precision of stope design, and is worthy of promotion.     

Mathematical Description and Finite Element Equation of 3D Coupled Thermo-elastic Contact Problem

Through defining slide yield function and floating potential function of thermo-contact surface, the complementary equation of thermo-contact boundary has been reached, the fundamental equations to solve 3D thermo-contact coupled problem have been listed. On this foundation, the finite element equation and definite solution condition of contact heat transfer have been given out. Based on virtual work principle and contact dement technology, the finite element equation of 3D elastic contact system has been deduced under the effect of thermal stress. The pseudo load brought by contact gap have been introduced into this equation in order to reflect the contact state change. During iteration, once contact rigidity matrix is formed, it won＇ t change, which will make calculation reduce greatly.     

一种非刚性三维模型的尺度不变局部特征提取方法

提出了一种具有尺度不变性的非刚性三维模型局部特征提取方法,即基于局部多值模式的热核特征（local multilevel pattern based heat kernel signatures,LMP-HKS）.首先设计了一种适用于一维信号的基于局部多值模式的编码方法;然后通过对HKS特征的对数差分结果使用局部多值模式来计算特征直方图向量,以获得局部特征向量.该特征不仅保留了HKS特征的等距不变性、信息完备性及稳定性等优良特性,而且具有尺度不变性.与同样具有尺度不变性的SI-HKS特征相比,LMP-HKS特征对于非刚性三维模型的局部形状结构具有更强的描述能力.大量非刚性三维模型检索的实验结果验证了该局部特征的有效性.      

三维地质建模技术在北京地铁建设工程中的应用研究—以车公庄西站为例

随着北京地铁建设的飞速发展,对于地质情况、地面建筑及地铁结构的资料的合理利用和整合成为地铁建设领域的一个热点问题。三维地质建模技术以其强大的实时建模功能及展示功能成为解决这一难题的重要手段。利用北京大学信息地质研究实验室开发的小场景建模系统(Creatar Project Explorer)对在建的北京地铁六号线车公庄西站工程进行了地质体、地铁结构及地面建筑物的建模,并进行了三种模型的联合展示,展示的结果表明,小场景三维地质建模技术能准确直观地反映地面建筑、地铁结构及地层的空间关系,方便建设人员对地铁信息、结构信息实现高效的管理。这些研究成果也为三维地质建模技术在地铁建设过程中的应用提供了借鉴。     

Digital 3D Modeling of Whole Garment Based on Structure Illumination

IntroductionAs the development of production and design of wholegar ment in the infor mation age ,the digitalization of wholegar ment becomes more and more i mportant and necessaryin the field of textile . The digitalization of whole gar mentprovides the convenience and the advantage for the designand the production of whole gar ment .The digitalization of whole gar ment emphasizes on the3D model of it . Digital3D modelingis referred as a processof the recovery of three-di mensional model fro…     

三维表层模型层析反演并行化软件设计与研究

三维表层模型层析反演是一种高精度反演表层任意介质速度结构的有效方法,但大量的正、反演,需要高性能计算的支持.作者基于三维表层模型层析反演的并行性分析,研究了一套并行算法,提出了一种利用命名管道机制的动态负载均衡新方法,并在分布式共享存储并行系统上实现了软件设计,显著地提高了计算效率,整套并行算法在三维表层模型层析反演中获得了有效的应用.