基于三维可视化模型的高边坡演化过程分析

以金沙江两家人滑石板高边坡为例,通过由AutoLisp语言编程提取的AutoCAD地形图元,给出了栅格网格地形和任意网格地形的可视化模型,并利用该模型分析了滑石板高边坡演化过程,同时根据该模型中的滑塌岩体体积及未滑塌地形特征还原了滑塌边坡原地形.仿真结果表明,三维AutoCAD可视化模型可为滑石板边坡的数值分析提供地质和力学模型,在水利水电工程的边坡工程中可取得较好的应用效果.     

基于特征面向装配规划的装配方向自动求解方法

为自动求解装配规划中零部件的装配方向,利用了特征造型平台,通过指定装配体中零部件间的配合特征元素,建立了产品的装配模型。利用装配模型中零部件的配合特征几何元素的构造过程信息,通过提取装配模型中零部件间的配合特征几何元素的构造坐标系,以坐标轴方向作为零件的装配方向。若装配体中零部件具有多个配合特征元素,则以零部件配合特征元素集所确定的装配方向集的交集作为零部件的装配方向。该方法被用于装配序列的自动求解,实践表明,该方法能自动求解各种构型零件的装配方向。     

基于特征点的自适应三维网格数字水印算法

针对目前三维模型水印算法在将水印嵌入三维模型后,均会使三维模型产生局部失真问题,文章提出一种自适应三维网格水印算法。通过特征点提取算法将模型的特征点提取出来,按其模长进行分组,将每组顶点的模长序列进行一维DCT变换到频域,在频域信号上加入水印,使嵌入的水印具有不可见性。实验结果表明,该算法对仿射攻击、网格简化、加噪声和剪切攻击以及它们的联合攻击具有较好的鲁棒性,同时有效地控制了由于嵌入水印对几何模型造成的局部失真现象。     

一种特征保持的自适应三角网格模型光顺算法

提出了一个基于双边滤波器的特征保持的自适应三角网格模型光顺算法，该算法为了加强保持特征的效果．结合网格局部顶点一阶邻域的几何特征并将改进后的双边滤波算子应用于顶点的位置更新操作．在光顺过程中有效地避免了三角网格模型的过度光顺现象．给出了几个实验实例来说明该算法在去除网格噪音的同时保留特征的有效性．     

基于加速多维尺度变换算法的三维模型形变规范型计算方法

针对如何建立可有效表示三维模型,使模型在大尺度形变过程中保持等距不变特性,并能保留原模型几何细节特征的形变规范型这一问题,提出基于加速多维尺度变换算法的三维模型形变规范型计算方法。生成包含有三维几何模型体积信息的四面体网格模型,避免形变过程中由体积变化引起的模型失真;使用最远点采样算法对原模型上的顶点进行采样,获取更具代表性的顶点;使用加速多维尺度变换算法得到原始模型的初始规范型;利用三维模型注册的思想,通过建立能量函数并计算最优解的方法将输入的四面体网格模型按照初始规范型的姿态进行形变,从而得到保留输入模型几何特征的形变模型。实验结果表明,以四面体网格模型作为输入,经加速多维尺度变换算法计算得到的初始规范型为基础,通过三维模型注册能量函数的最小化求解过程,可以构建出保留更多原模型几何细节特征的形变规范型。和已有算法相比,加速多维尺度变换算法计算三维模型形变规范型的方法更适用于处理具有复杂几何结构的三维模型,可以得到姿态更为自然的模型形变结果,普适性较高。     

逆向工程中一种鲁棒的平移对称提取算法

为了解决逆向工程中平移对称提取的问题,提出了一种鲁棒的提取算法.首先利用特征线将模型分割成体素的集合,然后计算各个体素的形状分布曲线,通过形状分布曲线匹配的方式获取了几何形状相似的体素,并利用最小包围盒从中提取大小相似的体素,以构成对称体素的集合.利用鲁棒的PCA方法估算对称体素的初步对称信息,在此基础上利用迭代最近点算法对提取的平移对称进行优化.采用一个机械零件的三角网格模型进行实验的结果表明,体素分割结果对应构成模型的各个特征,具有明显的工程语义,对称提取结果的误差较小并具有较强的鲁棒性.     

采空区三角网格模型边界剖面线提取方法及其应用

在分析目前常用的三角网格模型边界剖面线提取方法运用于提取复杂边界采空区边界轮廓线时存在缺陷的基础上,对传统的凸包算法进行了改进,形成了适用于复杂边界采空区三角网格模型边界剖面线提取的新方法,即凸包压入法.首先,以垂直于任意坐标轴的平面剖切复杂采空区三角网格模型得到边界剖面线的无序点集,提取无序点集的凸包线作为初始轮廓线,然后将包络于初始轮廓线内的点按张角最大的原则全部添加到轮廓线中,获得完整的剖面轮廓线,形成复杂采空区剖面线.实际应用表明,所提算法能够快速有效地提取各种形态采空区的边界剖面线,可准确获取复杂采空区剖面并能够比较分析采空区的超挖、欠挖量,具有很好的应用价值.     

散乱数据云的自适应网格划分

提出了一种基于图像边缘检测的自适应网格划分算法，用此方法可以根据测量曲面的几何特征控制型值点的疏密分布，并在保证模型精度的同时，减少了模型数据量，该算法分图形-图像灰度映射，细化点检测，网格自适应细化三个部分，图形-图像灰度映射将三维数据云映射为灰度图像，通过图像处理检测细化点，定位细化点的位置，由此实现网格自适应细化，在柴油机引擎的测量数据云上的应用表明，该方法可以显著地降低模型数据量，提高建模效率。     

基于Delaunay三角形的非结构化有限元GPR正演

介绍传统Bowyer-Watson三角网逐点插入法的原理与实现步骤,并将固定边界限制、Laplacian光顺、边压缩、边分裂、点插入等拓扑变换技术应用于网格剖分的优化;为了使数值解的误差在全域内接近于均匀分布,通过间隔函数法实现点源、线源等网格渐变控制,结合局部粗化或细化技术,建立高质量Delaunay三角形网格,实现自适应网格剖分。通过1个起伏地表与断层模型网格剖分实例验证非结构化网格对于物性参数分布复杂或几何特征不规则的地电模型的适应性。根据GPR有限元波动方程,应用三角形剖分、线性插值的Galerkin有限单元法进行求解。建立1个复杂GPR地电模型,利用Delaunay三角形对该GPR地电模型进行自适应网格剖分。研究结果表明:非结构化网格对于物性参数分布复杂或几何特征不规则的地电模型都具有良好的适应性;非结构化三角形网格剖分质量好,单元密度易控制,易于实现自适应有限元,能提高复杂模型正演精度。     

基于特征点校正的几何鲁棒性水印算法

提出了一种基于SIFT特征点几何校正的抗几何攻击水印算法.该算法首先利用SIFT从原始图像中提取特征点集,并将其作为密钥保存;水印在检测前,再用SIFT从含水印图像中提取特征点集,根据特征点匹配算法(欧式距离)实现两个特征点集的匹配;然后利用匹配点对的几何特性校正几何攻击,恢复含水印图像的同步性.一个可标志的二值图像水印通过量化的方式自适应地嵌入到Coutourlet变换域的低频子带中;水印提取时不用原始图像,水印存在与否不仅可以通过阈值检测,也可以通过视觉直接判定.实验结果可验证,算法对常见的图像处理攻击、几何攻击和多种组合攻击均具有较强的抵抗能力.     

基于不规则四面体的矿床三维体视化模型

根据插值得到的矿床规则体数据的品位空间分布,将体数据分为若干段.对不同品位段内部进行三维Delaunay划分并抽取其表面,形成了以不规则四面体为体元的体模型.把各品位段模型进行整合,实现对矿床的仿真.用"局部建模,整合显示"的思想解决了绘制速度和细节表现的矛盾,给出了体模型的矿床储量计算方法.整个模型用OOA分析,建立了模型的基础类数据结构,有良好的应用性和扩展性.     

一种新的票据自动识别系统

设计了一种基于主曲线和粗糙集方法相结合的新颖的票据自动识别系统．首先提出一种高效的数字框定位技术、边框处理方法，并用于从票据中提取待识别数字串；然后建立有效的数字串分割算法来分割数字串；最后利用主曲线和知识约简算法进行数字特征提取和分类器设计．实验结果表明，该方法在实践中是可行的，为各种票据自动识别提供了一条新途径．     

钢铁渗铝过程中渗层生长动力学

本文根据Fick第二定律,考虑相互扩散系数随铝浓度的变化规律,提出了适用于计算钢铁固体渗铝后渗层浓度分布的数学模型,并应用有限差分法建立了计算机模型。利用所提出的模型,计算了10、30、45、T8钢渗铝层的铝浓度分布曲线并进行了实际测量。实验结果表明。用计算机算出的数值与实测数值非常吻合。     

基于伪标签-1D DenseNet-KNN的光伏阵列开集复合故障诊断方法

提出了一种基于伪标签-1D DenseNet-KNN的光伏阵列故障诊断方法,实现在少标签样本下的光伏阵列复合故障开集识别。首先,分析了各种常见单一故障及灰尘覆盖下复合故障的I-V曲线特性。然后,为了克服常规的半监督机器学习算法需手动提取数据特征,采用一种伪标签与1D DenseNet相结合的半监督方法自动提取特征。最后,将对训练数据提取的特征、训练数据预测的标签及测试样本提取的特征输入K最近邻（KNN）算法进行开集复合故障诊断。实验表明,该方法不仅能准确分类各种已知类样本,而且能识别出未知类别故障,并且模型的训练仅需少量标签数据。     

三维城市模型的统一表示

针对解决多维、多类型空间数据信息的透明集成管理与各种应用问题,在三维城市模型不同应用的分类和综合分析基础上,从概念层次提出了一种统一矢量数据与栅格数据、连续表面和离散实体的二维表达与三维表达的三维城市模型。该模型具备对任意复杂目标的多种细节层次表达和描述能力,为建立自动理解与解析分析的数学描述提供了理论依据。     

多圈高簇绒地毯空间结构分析和模拟

针对多圈高簇绒地毯图案空间感强、结构复杂的特点,采用三维仿真编程实现对地毯三维结构和外观的模拟.在三维仿真的初级阶段,在3DS Max中采用NURBS曲线构建绒圈的三维模型,并分析对比不同绒圈截面形状和径向路径对地毯外观的影响,确定了合适的绒圈模型.分析不同工艺参数下织物的外观,并确定合适的工艺参数.调用Direct 3D三维软件包,在VC环境下实现绒圈挤压变形以及空间错位的模拟.输入组织图自动生成簇绒地毯的外观图案,并可以改变观察视角.对比仿真结果表明:绒圈的空间结构直接影响地毯的外观,而且簇绒地毯的整体结构对外观的影响更大;对比平面模拟,采用三维技术模拟地毯外观具有更大的优势.     

一种针对3维人体冗余扫描模型的压缩方法

该文提出针对3维人体冗余扫描模型的压缩算法,首先应用2维轮廓关键点提取算法,采用区域覆盖和平滑处理方法分组提取在横截面上的轮廓关键点,再应用3维人体三角面片重构算法对压缩的顶点集重构3维人体模型.实验结果表明:该算法的压缩率约为10％,对处理冗余扫描和叠加扫描导致的冗余效果显著.     

面向对象建模在变截面梁内力变形可视化计算中的应用

应用面向对象建模(OOM)技术及基于MVC模式的OOSE方法解决工程中的阶梯变截面梁的可视化计算问题，抽象出了以梁单元类为核心的梁概念对象模型，在此基础上建立了使用UML描述的梁可视化计算的逻辑模型和面向Java语言的物理模型．该模型可应用于CAE系统中变截面梁计算的面向对象程序开发中，而且具有很强的可扩充性；只要增加相应的载荷、约束、截面类型，就可以推广至更复杂的平面或者空间刚架的力学计算中．     

少资料河流一维水动力水质模型概化断面参数获取方法

 水动力水质模型是河流水环境容量研究中的常用工具,中国西部大部分地区中小河流缺少断面测量数据,成为制约这些区域河流水动力水质模型构建的关键问题。为解决这一难题,提出一种利用Google Earth遥感影像提取河流多期水面宽度,结合实测最大水深获取河流概化断面参数的方法,并分别用概化断面和实测断面在MIKE11下构建少资料河流一维水动力水质模型,对两种断面模型的计算结果进行对比分析。结果表明,两种断面模型计算的水动力水质因子无显著差异;在模拟河段的上段、中段和下段,两种断面模型对水位、流速、化学需氧量（COD）浓度的计算结果基本吻合,验证了少资料河流概化断面参数获取方法的可靠性和可行性。     

基于压缩体素模型的环形刀空间扫描体构造新方法及其应用

提出了一种基于压缩体素模型的环形刀空间扫描体构造新方法。将环形刀分解为相应圆环体和圆柱体两部分,通过一系列运算生成环形刀空间扫描体压缩体素模型;采用三个方向的Dexel模型表示体素模型而使得计算数据量得到了很大压缩,提高了布尔操作速度;通过Marching-Cubes方法提取数控加工仿真工件表面模型并进行图形显示,提高了显示质量和显示速度。仿真结果三维信息完备,数控编程人员可从任意方向观察、验证仿真结果。