基于动态位置约束的布料变形方法

在服装动画中,基于物理的方法通常可以产生较好的动画效果。但对于特定区域,如紧贴人体的服装区域等,使用物理方法驱动其变形时,通常需要增大服装与人体面之间的摩擦力,以保证二者相对正确的位置关系。而过大的作用力会引入数值计算问题,从而降低系统稳定性。针对此问题,提出一种动态位置约束的布料变形方法。首先建立服装顶点与人体皮肤面之间的映射关系;其次,基于人体皮肤变形前与变形后的数据求解出仿射变换,并将仿射变换应用到变形前的服装数据上,以求得服装相对人体面的正确位置及运动;最后,通过实验验证了方法的有效性。方法不仅可以对服装指定区域实施持续不变的位置约束,也可以在动画过程中对服装整体或局部动态施加或者解除约束,与物理方法结合使用,能够保持动画系统的动力学特性。     

一种用于维修仿真的虚拟人行走规划方法

提出了一种基于自由空间法和环境离散化表示的虚拟人行走规划方法。该方法首先将虚拟环境离散化成为环境图;然后,用启发式A搜索算法获取从初始位置到目标位置的最优路径,引导虚拟人对环境进行漫游;最后,设计实现了一个典型工作环境下的仿真演示实例,仿真和试验结果表明了所提算法的可行性与实用性。     

虚拟针灸系统中的人体皮肤变形研究与实现

围绕虚拟针灸仿真中在针灸力作用下皮肤变形效果的各种实现技术进行深入探讨;并结合虚拟人体经络系统中三维人体模型的实际结构的特征,对皮肤三维模型及皮肤受力模型的进行分析,最终在传统表面弹簧模型模型中引入虚拟力弹簧来表现皮肤表面模型的体特征。实验表明该方法即能满足针灸力作用下皮肤效果实时绘制的要求,又能体现皮肤受力作用产生变形的物理意义。     

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。     

基于时间约束的配送系统模型及一种启发式算法

设计配送系统时，除了使系统的总费用最小外，还要满足各需求点对时间的要求。在说明建模的假设条件后．建立考虑时间约束的配送系统模型。并根据模型的特殊结构开发出一种相应的启发式算法，最后用实际调研的数据作为一个算例对模型进行数值演算。     

一种人体肌肉的参数化建模及变形方法研究

由于人体肌肉在变形过程中具有保体积的约束特性,且肌肉运动缺乏三维多角度呈现,为此,提出了一种人体肌肉的参数化建模及变形方法。基于MRI (magnetic resonance imaging)数据,利用其生成的切片图像提取外轮廓线进行构建三维肌肉模型;层次化定义肌肉特征,建立语义参数间的映射关系,实现肌肉的保体积变形;通过建立向量值动态四阶微分方程使特征曲线动态模拟肌肉的变形过程,并建立骨骼运动与肌肉变形之间的对应关系。以人体肱二头肌为例进行实验,验证了此方法的有效性。     

基于果蝇算法的约束区域均匀实验设计方法

针对已有的基于差分演化算法的两阶段均匀实验设计方法仍存在种群在约束区域分布多样性不佳和局部搜索能力不强的问题,提出了一种基于果蝇算法的两阶段均匀实验设计方法(two phase fruit fly optimization algorithm, ToPFOA)。ToPFOA第1阶段运用融合差分算子的果蝇搜索策略、基于K-means聚类及外部文档更新类中心等方法,以动态改进种群在约束区域分布的多样性;在此基础上,第2阶段进一步使用自定义果蝇算子提高约束区域内局部搜索能力。实验结果表明ToPFOA在解质量和稳定性上均优于ToPDE和ToPDEEDA。     

一种随机微粒群混合算法求解约束优化问题

将微粒群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）与随机优化方法-Alopex算法相结合,提出一种随机微粒群混合算法（APSO）求解约束优化问题。该算法使PSO算法中微粒的飞行速度无记忆性,结合Alopex算法重新生成停止进化微粒的位置;采用双群体搜索机制,一个群体保存具有可行解的微粒,用APSO算法使微粒逐步搜索到最优解,另一个群体保存具有不可行解的微粒,并且可行解群体以一定的概率接受性能较优的不可行解微粒,这种简单的群体多样性机制使微粒能够快速、准确地找到位于约束边界上或附近的最优解。结果表明该算法寻优性能优良且具有较好的稳定性。     

基于改进ASM模型的人体特征点定位和建模方法

针对传统的Procrustes归一化方法需要多次迭代且计算量大的缺陷,采用标记定位点的方法,以平均形状作为初始化规则模型,只经过一次平移旋转及缩放即可达到训练集对齐的效果;传统ASM算法计算时间较长且易使特征点因灰度模型相似而错误匹配,采用以特征点为中心,选取其周围的矩形区域灰度分布训练灰度模型,并选择24邻域点进行目标搜索。实验结果表明:改进的ASM方法进行人体特征点定位,减少了算法迭代次数,缩短了算法运行时间,提高了定位精度。     

一种面向交互式虚拟环境的自适应变形方法

研究针对交互式虚拟环境提出了一种自适应变形方法,基于累进网格和层次式聚类,为模型构建一个累进网格二叉树;根据此结构和环境参数,将网格模型划分为若干个子网格分别进行简化,再缝合成一个多细节层次模型作为变形过程的输入。为了简化变形过程,变形约束被标准化为四种变形基元,根据空间映射规则投影到多细节层次模型上,控制变形操作和保持模型属性不变。实验表明该方法能够动态地灵活地构建多细节层次网格模型和调整各种变形约束,并应用在一个交互式虚拟环境即虚拟博物馆浏览系统中,实现实时的变形操作和良好的视觉效果。     

一种基于EKF技术的天线罩瞄准误差补偿方法

提出了一种用控制方法解决天线罩误差斜率影响的补偿方案,降低了设计导弹导引控制器的时间常数,提高了导弹机动性能.首先,对天线罩斜率严重影响导弹稳定性这一关键问题做了分析,指出其影响方式的本质所在;然后,通过定量分析导引头输出与天线罩斜率、姿态角之间的耦合关系,提出了补偿途径;最后,应用扩展卡尔曼滤波方法估计天线罩斜率并用所提补偿方案进行了数学仿真.仿真结果表明所提方案明显改善了导弹的稳定性和制导精度.     

CCM:一种基于TOC的项目管理技术

采用TOC五步骤法详细地论述了项目进度延迟的原因,提出了相应的对策,并分析和界定了CCM,围绕"项目必须遵守整体优化而非局部优化"这一思想,对项目进度的制约因素进行了阐述。     

制造过程仿真中的大变形技术研究

针对制造过程仿真中大变形问题的特点,依据“物理行为计算模型 虚拟现象生成系统”的VR仿真新思路,提出一种基于变换函数的大变形实现与控制算法。该算法与真实物理规律相结合,实现制造过程大变形(大位移和大转动)的实时仿真。并通过船用曲轴制造过程中毛坯锻造过程的物理仿真,验证了算法的可行性和高效性。     

基于时间约束的多源多品种配送系统模型及一种启发式算法

配送系统设计时,除了使系统的总费用最小外,还要满足各需求点对配送时间的要求。在说明了建模的假设条件后,建立了考虑时间约束的多源多品种配送系统模型,并根据模型的特殊结构开发了相应的启发式算法,最后用实际调研的数据作为算例对模型进行了数值演算。     

基于虚拟人的虚拟样机造型设计

本文主要研究了人机工程学在产品设计中的作用,设计了一个基于虚拟人模型的虚拟样机设计方案,构建了相应的系统框架,并进行了初步实现,这对于虚拟产品开发技术的发展起到了一定的作用。     

多基地声纳定位误差最小的模板法

研究了基于定位误差最小化的多基地声纳接收基地配置方法。根据定位误差的几何分布情况,提出了配置多基地声纳的“模板法”。“模板法”利用已布设网络提供的目标距离信息和新增接收基地的测量误差信息,对“定位精度几何扩散因子”的几何分布图进行特征提取,得到“模板”。将“模板”与真实的声纳环境匹配,可确定新增接收基地的布放位置。仿真分析说明,该方法可解决攻击模式下目标的更准确定位问题,运算量小,实时性高。     

基于修改误差函数新的BP学习算法

通过分析隐层神经元饱和度对网络性能的影响,构造了新的误差函数,同时设计了一种自适应调节的放大误差信号方法,得到新的BP学习算法。该算法流程简单,不需要太大的计算复杂性。仿真实验结果表明新改进算法在收敛速度和避免误差函数陷入局部极小方面明显优于其它BP算法。