集成化商业CAD系统的实现技术

介绍了商业ＣＡＤ系统中的造型技术,商场布置技术和效果图生成技术,其中着重阐述了参数造型技术,商场布置技术,真实感图形生成算法和图象叠加算法。     

计算机辅助分形艺术图案设计的算法造型技术

以分形图案的生成或构图为背景，讨论计算机辅助分形艺术图案设计的算法造型技术，介绍几类典型的分形图案造型算法及其与传统艺术造型方法的结合，并给出应用这些造型算法的生成实例。     

机床液压管道三维自动布线系统开发

液压管道的布置是液压系统设计中重要的一环.对于装配体模型复杂的机床而言,传统的手动布线方法需要耗费较多的时间及人力,而三维设计软件中自带的三维自动布线模块尚存在操作繁琐、造型不直观、通用性不强等缺点.据此,本文针对机床的液压管路布置开发了一套三维自动布线系统,系统以三维设计软件SolidWorks为开发平台,利用VB.NET作为开发环境,应用二次开发原理以及数据库技术,实现了管路零件模型的参数化设计;在寻径算法上结合动态规划及A-STAR算法并加以改进,实现了管路的智能化布置,同时能够统计管线用料数据并生成明细表.系统操作简单,减小了设计工作量,缩短了设计周期.     

基于协同进化和并行计算的船舶管路布置方法

为解决船舶管路协同布置问题,提出一种适合求解多管路或分支管路协同布置的算法框架.通过为每条管路或分支生成对应的进化种群,将管路间的协同布置转换为种群间的协同进化.基于提出的路径连接点概念,生成管路接口间的候选路径种群,并对种群进行交叉、变异操作.使用A~*算法作为寻路算子,提高了生成路径的质量,同时保证了路径的有效性.为了提高运算效率,引入并行计算策略对算法框架和A~*算法进行改进.最后,两个仿真实例验证了所提出方法的可行性和有效性.     

Coons曲面生成算法研究与实现

文章深入分析了Coons曲面的基本特性及生成原理,针对工程实际中常采用的双三次曲面,提出了一种在OpenGLUtility中,运用c++面向对象设计方法,采用优化的数据结构和简洁的生成算法进行实现的技术途径,指出了它对于自由曲面三维造型所存在的实际意义。     

四次B-B开曲面片的六次升阶算法

本文将文献 [1]中的闭曲面造型算法生成的 G1连续的B B曲面片由四次升阶为六次 ,并计算相应的六次曲面片Beaier控制点 ,从而得到闭曲面S具有明确控制点信息的几何形式 ;并讨论了在放开或删除一个控制点后 ,不再生成该控制点邻域内的所有曲面片 ,从而开放闭多面体的边界 ,将闭曲面造型算法延伸为开曲面造型的算法 ;最后 ,绘制开曲面真实感造型实例的图象 ,证明了曲面S的连续性     

四次B-B开曲面片的六次升阶算法

本文将文献[1]中的闭曲面造型算法生成的G1连续的B ?B曲面片由四次升阶为六次,并计算相应的六次曲面片Beaier控制点,从而得到闭曲面S 具有明确控制点信息的几何形式;并讨论了在放开或删除一个控制点后,不再生成该控制点邻域内的所有曲面片,从而开放闭多面体的边界,将闭曲面造型算法延伸为开曲面造型的算法;最后,绘制开曲面真实感造型实例的图象,证明了曲面S的连续性.     

基于PSO的BP网络在3D动漫造型评价中的应用

针对标准BP神经网络易陷入局部极小值的问题,本文结合全局随机搜索最优解的粒子群优化算法,建立了一种3D动漫造型评价模型,并将其应用到3D动漫造型的生成过程。该模型充分利用粒子群算法的全局寻优特性,优化BP网络的权值和阈值,使网络的均方误差小于或等于目标设定值。实验结果表明,本文方法在保证BP网络能收敛到全局最优解的前提下,加快了BP网络的收敛速度和收敛精度,并在3D动漫造型的进化中具有较好的评价性能,提高了造型的生成质量。     

船舶管线智能布置的优化Astar算法

针对船舶的复杂管系布置设计工作量大、效率低下且依靠经验等问题,提出了一种船舶管线智能布置的优化Astar算法,建立了用于计算机识别的船舶虚拟布置空间模型,包括相关设备模型、管线简化模型、布置约束模型和栅格模型。对传统Astar算法进行优化,基于管线长度、拐角个数和栅格能量值对代价函数进行重新设计,引入方向概率系数和能量值提高管线布置结果的确定性。通过案例的仿真模拟,探究了方向概率系数、能量值对于管线布置速率和质量的影响。结果表明：与传统Astar算法以及遗传算法相比,所提优化Astar算法的拐角个数分别减少了87%、50%;路径搜寻时间分别降低了67.5%、51.5%,进一步提高了管线布置效率。与传统Astar算法相比,优化Astar算法生成的船舶管线长度减小了49.8%,降低了管路成本,说明了该智能布置算法的适配性和优越性,对于实际船舶管线布置具有一定的借鉴性和指导性。     

基于分形理论的不规则物体的造型方法研究

针对不规则物体的造型特点,笔者首先分析分形的基本生成方法之-L系统的基本作图原理,改进了一种基于L系统的三维分形树的算法,然后讨论当前典型的分形山的生成方法中点位移法,并对上述两个算法进行了计算机模拟.     

三维逼真计算机图形的产生与显示

本文对产生和显示三维逼真计算机图形的基本方法（几何变换、隐面消除、明暗处理和纹理产生）进行了研究。本文提出了一种改进的扫描线方法，用以产生和显示逼真三维图形，这种方法的优点是要求内存量较小，运算速度较快。在明暗处理模型中考虑了物体对光的反射、透射、折射和阴影效应。本文还研究了采用随机模型产生表面纹理，并提出了一种产生三维地形图的方法。     

基于Ray Tracing的《计算机图形学》实验教学研究

真实感图形学是计算机图形学的重要研究方向之一,主要研究如何使用计算机模拟真实场景,生成真假难辨的画面。但是,目前高校《计算机图形学》的教学内容常以简单画面的绘制为主,忽略了有关真实感绘制的内容。文中针对真实感图形学,根据真实感绘制中常用的光线跟踪算法设计教学实验,以加强学生对真实感图形学的了解。实验涉及场景光照明模型与几何求交等知识,可以培养学生研究问题和解决问题的能力。     

傢具CAD真实感图形处理系统

本文介绍了傢具CAD真实感图形处理中的一些方法。由于采用了改进的消隐算法、合理的光照模型和纹理模型、产生的图形真实感强,图形生成效率高,对提高傢具CAD系统的整体效益具有重要作用。     

计算机图形生成算法的可视化研究

传统的计算机图形学教学都是以理论文稿附以静态图片的形式讲授.文章提出了一种计算机图形学图形生成算法可视化的方法,在VC 6.0环境下,通过对计算机执行程序过程的有效控制,实现了算法显示和图形生成的同步可视化演示,开发了一套计算机图形学可视化教学演示系统CAI,弥补了传统教学的不足,有效提高了课程的教学质量.     

基于矿床真三维显示的图形消隐处理算法

为了更好地解决地矿实体在平面图形设备上显示时凹面矿体及多矿床实体之间的消隐问题,提出了画家消隐处理的算法.通过采取汇集前平面多边形、分解多边形图形面成三角形的图形面、排序处理三角形面、建立三角形图形面深度次序四步骤,对地矿工程三维实体消隐处理,使得原实体中那些被不透明的体素或其他实体挡住的线素或体素不再被输出,当地矿实体在平面图形设备上显示或打印时将使地矿工程三维实体更具真实感.     

计算机图形学的应用及研究

计算机图形学是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。计算机图形学的应用已经深入到真实感图形、科学计算可视化、虚拟现实、计算机美术与设计、计算机动画艺术、智能CAD等领域。介绍了计算机图形学的发展历史、应用和发展前景。     

交互图形输入及动画技术研究与实现

随着计算机系统、图形输入、输出设备的发展，计算机图形软件及其生成、控制图形的算法也有了很大发展，计算机图形教学的内容也从各种基本图形的产生、变换、裁剪等，发展到真实感图形生成及动画设计。而交互图形输入作为图形生成及动画设计的基础，直接影响动画设计的效率和效果。该文针对动画设计的一些关键技术，采用无浮点、无除法的整型算法，设计了各种图形的快速输入，探讨了物体离散逐点变化的变型体技术、根据给定参数生成关键帧序列，然后插值中间画的参数动画和动画背景设计等关键技术及其实现方法，并实现了一个动画设计的原型系统     

一种改进的实时软阴影算法的设计与实现

在解决实时渲染时的阴影边界走样时,常用的(Percentage Closer Filter，PCF)方法不仅效率低下,而且边界处的平滑效果也很有限。改进了PCF算法,使算法的执行效率更高,且有更好的反走样效果。首先分别以相机和光源为基准来构造裁剪坐标系,通过2次绘制来锁定产生阴影的像素区域,然后用改进的高精度滤波模板对阴影进行适应性反走样处理,使平滑操作集中在对视觉效果有重要影响的边界区域上,有选择地优化了数据,从而大幅提高了全局计算效率。实验结果证明,文中算法比常规的PCF算法在执行速度上有明显提高,效果上也得到一定程度的改善,达到了效率与效果的优化折中。     

搪瓷陶瓷产品造型设计图形显示系统

介绍了系统的主要功能及设计方法,本系统提供了真实感图形的显示,图形逼真、自然,在处理真实感图形中,采用了较合适的花纹映射和光源球面缓冲器法处理阴影,使图形生成的逼真性和实时性得到了较好的统一。     

新型移动式栈桥码头浮箱拼接方法

采用三维势流理论计算不规则波中移动式栈桥码头拼接时两浮箱的运动响应，其中考虑了多浮体之间相互作用的影响而后计算出两模块上连接器之间的相对运动，最终找到浮箱拼装的最佳状态，为浮箱的拼装作业提供了；住确的依据在理论计算两浮体不规则波浪中相对运动的基础上，使用Visual Fortran编程语言结合OpenGL（open graphics library）图形接口技术，开发了一套两浮体相对运动仿真的软件系统，具有良好的交互性和效果的逼真性．其中，静水波面的绘制采用无限插值理论，并且利用三维势流理论求解波面升高模拟波浪运动．