基于多边形边界约简的在线时序表示算法

时间序列是一类重要的复杂数据类型。首先分析了Douglas-Peucker和多边形约简时序表示算法。然后借鉴滑动窗口思想，提出了基于多边形边界约简的启发式在线时间序列表示算法。该算法具有多边形约简算法很好的近似质量，同时可以在固定数据缓冲空间内在线运算。此外，根据最大允许误差，算法用启发式搜索方法自动获取最佳分段数。在随机时间序列上仿真试验证明算法有很高的逼近质量和较低的计算复杂性。     

脆性物体破碎效果实时仿真研究

通过对现实世界中脆性物体破碎现象的分析,实现了一种在虚拟场景中实时模拟物体破碎效果的方法。该方法采用三角面片模型对破碎物体进行建模,采用BSP树结构存储以实现三角面片的快速分类及检索。对模型进行预处理并使用平面进行切割,对切割所产生的多边形进行三维重建,得到新的完整的三角面片模型。对预处理所得的各个三角面片设置其初始位置、速度、角度等以实现物体破碎过程的实时仿真,引入碰撞检测以免碎片相互贯穿。     

基于自适应射线管分裂的多次反射计算方法

传统弹跳射线（shooting and bouncing rays, SBR）方法采取按均匀射线管的方式进行射线追踪,因此,在计算电大尺寸复杂目标多次反射时,需要处理海量射线,计算效率极低,应用上受到很大限制。提出了一种基于复杂目标不规则三角网（triangle irregular network, TIN）模型的自适应射线管分裂算法（adaptive ray tube splitting algorithm, ARTSA）,利用TIN模型信息动态生成非均匀初始射线管,经过与模型三角面元的求交、多边形裁剪和三角化处理,将初始射线管自适应分裂成多个子射线管,利用口面积分（aperture integral, AI）法计算各子射线管的多次反射场,通过相干叠加获得目标多次反射贡献。与传统SBR方法相比,在相同计算精度下,所提算法能极大地减少射线追踪数量,显著提高计算电大尺寸复杂目标多次反射的效率。     

短缺量拖后率不相同时的边生产边需求EOQ模型

在边生产边需求库存管理系统中，考虑出空期间短缺量拖后率与是否开始生产有关，建立了出空期间短缺量拖后率不相同时的边生产边需求EOQ模型。由模型的最优解分析知，库存系统的总成本函数是服务水平的凸函数。运用某电子公司的实际数据对该模型进行测算，表明最优解存在且受缺货期间是否开始生产的影响。     

一种网格简化算法及其在三维重建上的应用

针对机器人和自主车辆仿真系统开发的需要,提出了一种利用激光雷达采集的点云数据进行场景重建的算法.该算法根据激光雷达的点云数据生成多边形网格,能够对场景进行有效分割,并在此基础上对多边形网格进行有效简化,从而满足实时仿真系统的需要.在最后给出了仿真实验的结果,实验证明该算法简明有效.     

机器人的多项式结构鲁棒自适应力/位置控制

对于机器人的力／位置控制提出了一种新的控制方案，即在力控制回路中采用简单的多项式结构，把机器人末端操纵器与外界环境接触的不确定性归结为一个包络函数，避免了复杂计算，而在位置回路中采用计算力矩控制方法，这种控制结构简单，仿真速度快，仿真证明控制效果好，是一种具有实际应用价值的控制方法。     

基于NURBS曲面的人体胸腰部骨组织三维重构

提出从中国数字化可视人体数据集中获取骨组织曲线、曲面模型的完整技术路线。首先采用多边形逼近分割图像,轮廓跟踪获得目标组织轮廓的数据点作为型值点,采用周期B样条曲线逼近拟合成封闭曲线,利用B样条曲线控制点影响的局部性性质,调整曲线的控制多边形,获得与目标骨组织边界吻合的轮廓曲线,再将完整的骨组织曲线模型通过直纹面法建立NURBS曲面模型。该技术路线对人体骨组织及其它组织器官的建模提供了一种有效实用的方法。     

一种封闭B样条曲线的扫描线填充算法

给出了一种封闭B样条曲线的填充算法,算法思路与多边形扫描线填充算法思路相似。该算法中使用了水平线与自由曲线的求交算法,水平边的判定方法和给定坐标系下自由曲线极点的判定方法。算法具有较高的效率和广泛的应用价值。     

一种根据等高线生成三维地形的方法

提出了一种通过读取单色BMP格式的等高线图产生三维地形的方法。该方法对应每一个高程生成一个或多个多边形，再把代表不同高度的多边形放置到对应的高度上，并从最低端的多边形开始，逐层向上一层多边形采用沿各顶点法线放样的方法生成地形三角形。这种方法适用于生成锥形山、丘陵等小面积地区的地形模型。     

一种基于过程控制的纸张变形建模方法

以第29届北京奥运会开幕式文艺演出中纸张变形仿真为需求背景,提出一种基于过程控制的纸张变形建模方法。在一定近似逼近以及先验知识指导下,该方法根据某一时刻各顶点的空间位置间接确定纸张各边的空间姿态;根据各边的空间姿态确定纸张的最终形态;通过控制点的运动过程控制纸张变形的过程,最终实现了纸张变形过程的可控性。该方法具有可控性高、实时性好、真实感强、实现简单等优点。     

虚拟手术中基于凸多边形的软组织切割算法研究

虚拟手术仿真系统为医学教学提供了一种方便、廉价、有效的方法。切割模拟是该系统重要组成部分,影响整个系统的实时性和真实性,因此对整个切割过程进行深入研究并提出了基于凸多边形的切割算法。首先通过遍历优化索引结构后的八叉树来寻找切割起点,由起点开始,以切割轨迹为参照,采用邻居搜索策略寻找所有被切割的三角形,然后通过引入辅助单元组成凸多边形,再对凸多边形进行三角剖分,以实现网格重构。实验证明新的剖分算法抑制了模型单元数量的急剧增长,提高了三角形重构的质量。     

用于虚拟环境中实时避障的凸多边形融合算法

为了达到军事仿真中对智能体避障的实时性要求,我们提出了一种基于坐标变换的凸多边形融合算法。该算法包括了计算点到线段最小距离、判断线段与多边形是否相交、计算凸多边形之间近似距离以及获得融合点等内容。实验表明,将该算法应用于虚拟环境中智能体实时避障是可行和有效的。     

LOD和多边形表面简化

综述了利用层次细节模型(LOD)技术对多边形表面进行简化的最新技术。从多边形场景和复杂几何模型的应用角度对最新简化算法的优劣性进行了比较并对未来的研究趋势进行了展望。     

用数字波束形成技术测量干扰环境中目标的方向

本文讨论了在干扰环境中利用数字波束形成技术确定目标方向的方法,给出了计算机模拟结果。测量目标角度是基于单脉冲技术中的和差波束的方法。由于各路接收机幅相误差和算法本身的影响,差波束指向零点将产生漂移且零深不够理想,影响了测角精度。本文提出了在差波束的理想指向零点方向用正交化算法产生一零点的办法来校正零点漂移和加深零深,又不影响差方向图的其它性能,从而为用数字波束形成技术精密测角提出了一条路径。另外,本文给出了为消除主瓣干扰而对和差方向图影响的模拟结果。     

飞行冲突解脱的几何优化模型

针对空中交通管制中的冲突探测与解脱问题,提出了一种几何最优的冲突探测与解脱方法。首先定义了该问题的冲突解脱点,在该点处预判飞机之间可能存在的飞行冲突。其次,采取同向同角度的方式解决飞行冲突,即在原航迹上两机同时向同一侧改变相同角度,得到新的航迹交叉点,即航迹恢复点,使得两机之间始终保持最小安全距离。通过几何分析,理论推导了两机航迹距离之和与各自改变航向角度之间的关系,该模型能够有效地解决飞行和冲突,并且具体给出冲突解脱和航迹恢复的位置,以及所涉及到的参数求解过程。最后通过仿真分析,结果显示该方法简单高效。     

SAR图像的多尺度边缘检测方法

SAR图像具有很强的斑点噪声,使得单尺度边缘检测算子难以兼顾噪声抑制、检测边缘的完整性和定位的准确性。提出一种SAR图像的多尺度边缘检测方法。首先构造高斯多尺度边界检测算子,然后根据信号边界与噪声边界的小波变换模值跨尺度传递的不同特性,将不同尺度的检测算子检测的边缘相融合,提出由边缘传递、继承和生长构成的多尺度边缘关联融合算法。实验证明该方法可以有效克服斑点噪声的影响,融合的边界比较完整,定位准确。     

用去卷积方法测量和差通道延时补偿量

宽带单脉冲三维成像雷达具有很高的距离分辨率,差信号经过相对于和信号的归一化处理后就能提供目标方位、俯仰信息;但和差通道微小延迟差可能对角度测量造成较大影响.介绍了宽带脉冲三维成像雷达原理和用去卷积测量和差通道延迟补偿量的方法,分析了和差通道延迟不同对角误差测量结果的影响,并用去卷积方法测量了仿真数据的和差通道延时补偿量.由分析可知,去卷积方法测量和差通道延迟补偿量不仅计算量小,并具有很高的测量精度.     

结合模糊C均值聚类和曲线演化的心脏MRI图像分割

提出了结合模糊C均值聚类和曲线演化的MRI图像分割算法。由于心脏的变形和血液的流动，MRI图像中出现了弱边界、局部梯度极大值区域、伪影等现象。分析了使用水平集方法分割此类图像时出现的问题，提出了两阶段分割算法：结合先验知识和直方图，对心脏MRI图像进行模糊C均值聚类，再根据聚类的结果定义窄带中像素点的速度函数，通过曲线演化获取左心室的粗边界；然后使用梯度向量流构造另一速度函数对边界进行细化。心脏MRI图像的分割实验证明了算法的有效性。     

基于星图匹配的导弹初始定位定向方法研究

论述了星敏感器捷联在弹体上,采用星图匹配技术修正导弹初始定位、定向的原理。提出了一种适用于星光制导的凸多边形算法,简化了弹载星表。由星敏感器视场中的星图,可生成唯一的最大凸多边形,基于凸多边形的星图识别算法可同时获得多颗星的瞬时位置,由此可获得弹体在赤道惯性系和发射点惯性系中的姿态及其关系。最后导出导弹初始定位、定向误差的数学表达式。仿真结果表明该方法的有效性。     

基于作战环的武器装备体系能力评估方法

针对现有的武器装备体系结构描述与能力评估方法难以体现装备关联关系对体系能力的影响,借鉴复杂网络理论应用于武器装备体系网络化建模方面的优越性,基于作战环的武器装备体系结构描述与建模方法,将武器装备体系构成实体抽象为网络中的节点,节点之间的信息流抽象为网络中的边。通过对节点和边进行建模,构建了整个作战环的能力指标体系。基于信息熵理论分析了作战环执行作战任务的不确定性,给出了武器装备体系作战能力评估方法的具体流程。最后,对天基信息支援反导作战进行网络化建模及作战能力评估,验证了方法的可行性和合理性。