一种基于端点非插值性的NURBS曲面重构方法

为了解决多面片拼接曲面、多修饰特征曲面连续性差且难以延展的问题,提出了基于端点非插值性的NURBS曲面重构方法.首先根据位置和曲率的不同,将原始曲面离散为点云数据,根据离散点计算各个采样路径上的节点矢量;然后计算出曲面重构所需的端点非插值性的共同节点矢量及相应的控制点,并将共同节点矢量转化成标准的端点插值节点矢量,根据最新的端点插值节点矢量在无数据点区间插入新的型值点;最后将所有数据点重新拟合成单一曲面.重构结果表明,通过使用该方法重构所需的计算量降低,重构出的曲面精度较高.在曲率变化剧烈处,既保证了与原始曲面的贴合率,又保证了截面线的曲率连续性.该方法将原始曲面重构为单一曲面,提高了曲面重构精度,有效地解决了造型中易出现的曲面退化、曲面畸变等问题.     

复杂船体外板曲面拟合研究

采用双三次样条插值函数方法,对给定离散数据的复杂船体外板曲面进行了拟合研究,将VC的可视化界面与MATLAB强大的数值计算和图形显示能力相结合,建立了复杂船体外板曲面拟合成型的计算机软件．在不同边界约束条件下,拟合曲面与原始曲面的准确度超过99％,验证了曲面拟合软件的可靠性．计算实例证明了方法的有效性．     

空间离散点曲面的疏密三角划分

提出了一种空间离散点曲面的疏密三角划分方法，通过限定相邻三角片的法线夹角，间接控制曲面曲率变化，实现疏密三角划分。实例表明，对于离散数据较多的曲面插值，在确保插值曲面均匀、光滑的条件下，能有效减少数据点，从而减少了计算量，此方法简便、易行。     

空间自由曲面的无允差局部离散化

根据点涉法原理和曲面的凸凹性，提出了计算非球面刀刀位轨迹的曲面无允差局部离散化方法。该方法仅对曲面上凹的部位作无允差的离散化处理，即可准确地计算出非球面刀在空间自由曲面上的刀位轨迹。     

基于MATLAB的数字化共轭曲面求解研究

为了实现数字化共轭曲面求解的目的,采用曲线插值替代曲面插值,从离散的数字化曲面得到一个连续的曲面,从而实现了共轭曲面法向量和相对运动速度的求解,在此基础上,提出了基于降维插值求解方法的数字化共轭曲面求解数学模型;运用计算软件MATLAB的强大数值计算和图形显示功能开发了数字化共轭曲面的求解算法,并用Visual C++实现了人机界面和数据的处理.计算实例的结果表明该方法能有效实现数字化共轭曲面求解.     

基于MATLAB的数字化共轭曲面求解研究

为了实现数字化共轭曲面求解的目的,采用曲线插值替代曲面插值,从离散的数字化曲面得到一个连续的曲面,从而实现了共轭曲面法向量和相对运动速度的求解,在此基础上,提出了基于降维插值求解方法的数字化共轭曲面求解数学模型;运用计算软件MATLAB的强大数值计算和图形显示功能开发了数字化共轭曲面的求解算法,并用V isual C++实现了人机界面和数据的处理.计算实例的结果表明该方法能有效实现数字化共轭曲面求解.     

空间自由曲面的无允差局部离散化

根据点涉法原理和曲面的凸凹性，提出了计算非球面刀刀位轨迹的曲面无允差局部离散化方法。该方法仅对曲面上凹的部位作无允差的离散化处理，即可准确地计算出非球面刀在空间自由曲面上的刀位轨迹。     

离散空间直接建模的计算流体力学方法

本文提出了一种发展适合多尺度、多物理流动的CFD格式的全新途径,即直接在离散空间利用物理模型的跨尺度演化解来建立数值格式的新方法.与直接离散偏微分方程的传统做法相比,基于离散空间直接建模构造出的数值方法考虑了网格尺度和物理模型之间的匹配,能做到不同尺度上物理模型的连续过渡,从而实现对多尺度流动的高效模拟.Boltzmann方程的模型演化解为直接建模方法提供了重要的支撑.本文提出了直接建模构造计算流体力学方法的理论基础,并给出了在建立统一气体动理学格式中的成功运用,验证了新方法的可行性和优越性.     

离散点云数据的小波变换处理算法

将离散点云数据表示成适合用作小波变换的形式,提出了一种基于尺度的离散点云数据的特征识别算法,在此基础上给出了具体的基于尺度的二维和三维离散点云的小波分解算法,最后引入实例对二维离散点云的小波分解算法进行分析,实验结果表明算法达到了对点云数据的按尺度特征分解的目的.通过提出的算法,将离散点云数据按照尺度进行分解并提取出不同的特征成分,这样可以根据后期可视化显示的不同要求,将小波变换分解后的数据进行进一步的处理.     

复杂曲面五坐标数控加工干涉检查及刀位修正

复杂曲面五坐标ＮＣ加工编程的干涉检查和刀位修正是一个十分困难而又必须解决的问题。研究了一种行之有效的干涉检查方法。该方法首先对被加工的复杂曲面及运动到任意位置的刀身离散分割,用两组三角平面片集合代替被加工曲面和刀具;然后通过判断两组三角片是否相交以及对相交三角片的几何求交计算,来检验加工曲面是否和刀具发生干涉;并针对不同的干涉情况,给出相应的刀位修正方法。实际应用表明该方法是行之有效的。     

鞋楦数据光顺与建模

为提高鞋楦的加工质量 ,探讨了鞋楦曲面检测数据预处理技术之一的离散数据极坐标光顺法 .在此基础上 ,针对鞋楦曲面数据空间分布的局部不均匀性 ,阐述使用均匀 B样条进行鞋楦数字化曲线建模的两种途径 .它不但提高了建模的计算效率 ,而且能保证了鞋楦曲面锐边的建模质量 .     

注射模CAD技术中的几何建模

注射模CAD技术需要实体造型和曲面造型技术,本文给出这两种造型的统一表示;离散法造型的详细算法;造型系统结构框架和离散法设计计算方法。     

多尺度全变差图像去噪算法

结合小波和全变差方法,提出了一种多尺度全变差去噪算法. 该算法结合了小波的多尺度结构,并通过对多层小波分解后的高低频施加不同的正则化参数,在频率域上实行多尺度全变差去噪.实验结果证明,所提出的算法相对于全变差去噪方法和小波去噪方法,能够更好地抑制噪声、保持边缘和消除阶梯效应.     

基于采样点曲面重构的拓扑算法的研究

针对带噪声点的点云数据提出了一种曲面重构的新算法,称为TSR Topological Surface Reconstructor(拓扑曲面重构算法).这种算法避免了在很多重构算法中一般使用的如单元格标记以及距离函数近似的大量计算.定义在Delaunay四面体拓扑元素中的一个离散的Morse函数可以计算一个算法所使用的离散的梯度域,决定哪些面属于多面近似.离散Morse理论为该种方法提供了基础,它为算法提供了一个拓扑框架来导出一个曲面的分段线性近似.最后提供了一些重构的结果,并把TSR的性能与其它某些点集重构算法进行了比较.     

分数阶傅里叶变换数值计算中的量纲归一化

针对分数阶傅里叶变换(FRFT)快速算法中所要求的量纲归一化与实际工程计算脱节的问题,对量纲归一化进行了研究,提出了离散尺度变换和数据补零/截取2种实用的量纲归一化方法,研究了2种方法对chirp信号参数估计的影响,导出了采用离散尺度化方法时,归一化前后的chirp信号参数的变换关系.通过仿真实例说明FRFT快速算法能够应用于实际工程计算.     

三角网格曲面的高光线模型

计算机曲面描述通常采用两种方法：用数学函数曲面表示方法（即连续曲面）和用离散的数据点与相应点间的拓扑关系表示曲面（即网格曲面）。高光线模型是一种可视化的曲面品质分析模型。这里将连续曲面的高光线模型拓展应用到三角网格曲面中，提出了三角网格曲面高光线模型的定义并对三角网格曲面高光线的相关性质及其追踪方法进行了探讨。     

一种改进的图像盒子维计算方法

分形维是图像的一种有用的特征,在许多领域中用于图像纹理分析、分割以及分类.盒子维方法由于其实现简单,成为估计图像分形维最常用的一种方法,但是该方法存在计数精度不高、稳定性较差等问题,为此提出了一种新的盒子维估计算法.首先对数字图像的离散灰度曲面进行适当插点补充,使插点后的曲面相对更接近连续的情况,使得在最小尺度下也能实现对不同图像的区分.然后直接采用最小尺度下的盒子数估计分形维,不进行拟合.该算法简单、直观、易于实现.实验结果表明,该方法具有更好的估计精度和稳定性.对于一些特殊测试图像,如尖峰脉冲图像,仍能得到合理的估计值.另外,由于本方法不需要计算多个尺度下的盒子数,因此计算量也相对较小.     

地形复杂性对河道槽蓄量计算精度的影响

通过数学曲面建模和3dsmax曲面建模两种方式建立概化河道曲面,按一定间距对曲面进行离散化,利用得到的采样数据计算了曲面与参考面之间的体积及与理论值的相对误差.采用分形维数对曲面复杂程度进行量化,得到了曲面分维数与体积相对误差之间的相关关系.结果表明:在不考虑地形测量误差的理想条件下,河道槽蓄量的计算精度与床面复杂程度线性相关;但床面复杂程度并不是唯一的影响因素,相同曲面分维数下相对误差并不相同,甚至相差很大.     

自由曲面检测中点云偏差色斑图的显示

针对基于实体CAD模型的数字化检测过程中可视化偏差表示的效率问题,提出了一种采用K-D树的近似偏差可视化表达方法.与点到自由曲面精确偏差表达不同,首先对待测CAD模型曲面进行指定尺度的离散,形成CAD模型点云数据.然后,利用K-D树的分治搜索策略,使点与面距离计算近似地表达成点与点的距离计算,使算法的运算复杂度由O(N3)降低为O(N2logN),其表达精度达到全局性观测的目的,并在ACISRⅡ与HOOPS800图形平台上通过结点颜色插值实现点云色斑图的显示.最后,以某型号车灯零件为例进行验证,取得了较好的效果.     

子波去噪在雷达信号处理中应用

在介绍子波变换功率谱计算方法的基础上,提出了一种基于子波变换理论的雷达视频回波信号去噪方法,该方法首先对回波信号进行多分辨分解。确定每一尺度上的门限阈值;然后对信号进行离散子波变换,去除各尺度上低于对应门限阈值的信号成分,再利用离散子波反变换获得了去噪后的视频回波信号。利用该方法对实测雷达视频回波数据进行仿真验证,获得了较好的效果。