B样条曲面构建算法设计与实现

本文重点介绍了B样条曲面的基本概念、性质和分类,主要研究B样条曲面的基本原理和构建算法的实现,通过对B样条基函数进行详细研究,引入两个参数后,能更加灵活地调整曲线。最后,基于OpenGL生成两片均匀B样条曲面,并给出了运行结果。     

带多参数B样条上可展曲面的几何设计与形状调节

针对基于点和平面间对偶性的可展曲面设计方法中的不足,提出两种带多局部形状参数的可展曲面设计新方法. 首先构造一组含有两个形状参数的三次调配函数,并由此调配函数定义一种带多局部形状参数的B样条曲线族. 基于3D 射影空间中点和平面间的对偶性原理,利用这种带多形状参数的B样条调配函数生成具有带多参数B样条基的控制平面,并由该控制平面进行包络和脊线可展曲面的设计,同时给出在带多参数B样条基下两种可展曲面的参数表示形式. 该方法生成的可展曲面不仅具有灵活的局部形状可调性,而且保留了B样条曲面的许多特性. 特别是当形状参数都取1 时,所生成的可展曲面即为可展B样条曲面. 分析所设计的两种可展曲面的形状与性质,给出具体的应用实例. 实例表明所提方法不仅简单有效,而且易于控制可展曲面的形状,是可展曲面设计的有效新途径.     

青藏高原中部似大地水准面精化的应用研究

介绍了精化似大地水准面的常用方法.采用青海和西藏三级GPS大地控制网测量数据,按移动曲面法、改进的移动曲面法、二次曲面拟合法和改进的二次曲面拟合法对青藏高原中部似大地水准面进行了拟合计算.结果表明,利用改进的移动曲面法和改进的二次曲面法能有效地改善本地区似大地水准面的精化效果,精度优于0.5m.     

CAGD中三角曲面的光滑拼接研究

三角曲面作为CAGD中形状数学描述的一个标准形式一直受到关注，而三角曲面的光滑拼接作为实现复杂客体几何造型的重要手段一直是该领域的一个热点和难点问题．本文首先对CAGD中常用的三角曲面．三角Bezier曲面和三角B样条曲面进行了归纳和定义，然后以参数连续光滑拼接和几何连续光滑拼接为线索，对常用三角曲面的光滑拼接条件、发展和应用中的一些问题进行了概述和比较研究，最后对曲面光滑拼接令人关注的一些问题进行了展望．     

GPS水准多项式曲面拟合模型研究

GPS高程曲面拟合的方法较多,我们利用移动多项式曲面拟合的基本原理,探讨了不同模型对已知点数量的多少以及已知点与拟合点之间的位置关系对精度的影响规律,通过在实际工程中的实验研究,得出一些非常有实际使用意义的结论.对GPS实际生产作业具有一定的指导意义,同时我们通过处理数据的统计与比较,给出某一地区的最优模型.     

二元二次样条曲面拼接问题

运用光滑余因子方法研究了定义在2个不相交的闭多边形区域上的二元二次样条曲面的光滑连接问题,并且给出2个例子,它们表明2个二元二次样条曲面能否实现光滑连接取决于连接区域所采用的剖分.     

组合曲面NC加工刀具轨迹的生成

提出一种组合曲面NC加工刀具轨迹生成的新算法:将组合曲面进行三角化,并使三角形的顶点沿曲面法矢方向偏置一刀具半径值,依次连接偏置后的三角形各顶点,得偏置的三角形网格.以一组相互平行的平面去截偏置的三角形网格,将交线在截平面上进行调整并消除干涉,即得到组合曲面刀具轨迹.此算法已在实际中得到了很好的应用.     

基于移动曲面法的中国大陆地壳运动速度场拟合

通过计算全国GPS一、二级网点和国家A、B级网点以及中国地壳运动观测网络点的速度场,得到中国大陆1 169个台站在ITRF97框架下的实测速度,并采用移动曲面法拟合了基于实测速度的中国大陆地壳运动速度场.结果表明,内插半径在200~300km范围内较为理想,在R=250km时偏差优于6mm.     

过渡曲面生成算法探究

本文主要介绍了几种过渡曲面生成算法的特点、应用范围、优缺点,包括滚球法、偏微分方程法、能量构造法、蒙皮构造法和基于裁剪线的过渡曲面构造法,以期为相关学者的研究提供借鉴。     

基于再生核的自由曲面重构

自由曲面的重构是逆向工程中的关键技术,根据再生核理论,提出了一种自由曲面的重构方法,为了验证方法的有效性,以Coons曲面为例,由Coons曲面生成数据样本,重建参数曲面,得到的结果是令人满意的.     

面向曲面零件的在线检测系统误差补偿技术研究

数控机床在线检测不但能显著提高加工质量,也能提高加工效率,但在线检测系统的精度因受各类误差因素的影响尚需进一步的提高,以便在高精度曲面零件的加工中得以应用.针对数控机床接触式在线检测的误差源及误差补偿技术进行深入研究,建立包括机床几何误差和测头系统误差的数控机床在线检测的误差补偿数学模型,提出基于三角网格模型的测球半径补偿方法,实现对检测数据的补偿修正.在此基础上,通过VC++6.0编程工具,开发出具有误差自动补偿功能的在线检测系统,并通过在线检测实验平台的搭建対实例零件进行验证.通过与CMM检测结果的比较,结果表明,所提出的在线检测误差补偿技术是可行和有效的.     

一种基于熵的三维边界检测方法

提出了一种基于指数特性的三维边界检测熵算子，通过局部窗口的熵来确定物体表面点位置，再通过窗口重心坐标确定表面方向，并给出了相应的快速算法，实验结果表明这种方法对三维医学图象是有效的。     

一种微小表面缺陷的机器视觉检测方法

针对表面缺陷在线自动检测应用的特点,提出一种快速检测微小表面缺陷的新方法. 文中分析了Otsu 法分割表面梯度图像中微小缺陷的性能,结合分析结果提出利用梯度图像方差分布搜寻表面缺陷区域的算法,在有表面缺陷的局部区域应用Otsu 法分割图像. 算法性能分析和实验结果表明,该方法可从背景变化不剧烈的表面图像中快速自动检测微小表面缺陷.     

一种快速鲁棒的车辙检测方法

提出了一种基于激光三角法的快速路面车辙检测方法. 采用横向投影确定激光线的范围,并通过分段直线拟合去除激光线范围内粗差,然后用贝塞尔曲线对激光线进行拟合,快速稳定地提取出激光线. 为了提高测量精度,提出了基于不规则三角和标定点网格测量点的物方坐标反算方法. 对试验路段的检测结果表明,该方法能以每秒80次的采样频率进行车辙测量,检测结果与人工检测结果吻合较好,可作为路面车辙测量工具用以代替人工检测.     

五坐标曲面加工行距控制的新方法

运用刀具包络运动分析方法,得出了五坐标联动曲面加工中较严密的走刀行距的计算表达式,并给出了实用的求解算法和提高计算效率的措施.在此基础上,分析了五坐标曲面加工中影响走刀行距的因素,探讨了优化走刀路线的措施.     

离子液体[C6 mim][PF6]和[C8 mim][PF6]的热力学性质研究

为了测定离子液体的热力学性质,首先合成了离子液体[C6mim][PF6](六氟磷酸1-甲基-3-己基咪唑)和[C8mim][PF6](六氟磷酸1-甲基-3-辛基咪唑)。利用热重分析仪测定了[C6mim][PF6]和[C8mim][PF6]的分解温度,在293.15～338.15K范围内,用表面张力仪测定了离子液体[C6mim][PF6]和[C8mim][PF6]的表面张力,并用密度计仪测定了这两种离子液体的密度。讨论了离子液体的热膨胀系数,表面熵,表面能及晶格能等。实验及计算表明,六氟磷酸盐离子液体的分解温度比较高,且热膨胀系数在6×10-4左右,热膨胀率较低。相对于离子化合物离子液体表面熵表面能较小,接近有机物。与传统无机物相比,离子液体晶格能较小。     

一种利用交流采样测量频率的新算法

提出了一种利用交流采样测量电力系统频率的新算法,该算法具有实现方便、计算量小、精度高、实时性强等优点,并能消除直流分量对测量精度的影响;同时给出了一种信号预处理算法,该算法能有效滤除信号中的2、3次谐波,提高频率测量算法的适用范围.通过数值仿真,验证了2种算法的有效性和可行性.     

水面无人艇分层策略局部危险规避

根据水面无人艇运动学和基础控制特性提出一种局部危险规避算法. 采用分层策将动态窗口分解为艏向窗口和线速度窗口,使用切线法和弧线法分别从艏向窗口和线速度窗口中求出规避角速度和线速度,并引入角速度缓冲模型以提升规划过程中艇体的稳定性. 仿真实验验证了算法具有规避能力强和稳定性高的特点,并由湖试实艇实验验证了算法对实艇的基础控制特性具有良好的适应性,能引导水面无人艇在实际环境中实现有效安全的危险规避.     

壁面移动机器人随机障碍避碰路径规划研究

该文对壁面移动机器人使用了人造势场法，实现局部区域内随机障碍避碰的路径规划。机器人系统根据环境信息，实时生成路径，增加了系统的稳定性和对环境的适应性。计算机动画仿真及其实际应用验证了该实时路径规划的可行性。     

有机介质中陷阱产生的等温电流研究

考虑现有测量方法难以区分电子陷阱和空穴陷阶的困难,该文提出表面电位模型,实现了对电子陷阱能级密度和空穴陷阱能级密度分布的测量,发展了J.G.Simmons的等温电流理论.在此基础上提出一种比较实验法,研究强电场作用下介质中产生新陷阱的动力学过程.结果表明在一定时间下,介质中新陷阱密度的产生与强电场的指数关系成正比,而在一定强电场下与作用时间成正比.