快速判断点是否在自交多边形内的方法

提出一种新方法，检测一个点是否在多边形和环内。此方法从检测点发出一条射线，根据边与射线的位置关系，定义了边相对于射线的位置函数，然后计算出所有边的位置函数之和，据此判断检测点是否在多边形和环内。该方法不仅能够检测简单多边形，还可用于检测自交多边形，并能同时检测多个多边形。实验结果表明，该方法简单，可靠，检测速度快。     

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.     

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。     

基于VoronoiCells插值的三维海底地形图生成方法

水下地形匹配技术是近年来导航技术领域研究的新方向,三维海底数字地形图的制作是海底地形匹配技术的基础。提出一种利用电子海图已有的水深数据生成三维数字高程模型(DigitalElevationModel,DEM)的方法:首先提取电子海图的水深数据,接着通过基于Voronoi多边形的插值算法计算DEM网格节点的高程值,生成规则的DEM网格,最后对生成DEM的三维显示进行了仿真,仿真结果证明该方法是可行的,为海底地形匹配技术的研究提供了前提。     

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。     

虚拟海洋环境中潜艇六自由度运动的视景仿真

利用虚拟现实技术对潜艇的六自由度模型进行视景仿真,可以实时的对潜艇运动模型的运动效果进行修正,对于潜艇航行训练模拟器的研究及虚拟海战场的实现具有重大的意义。对潜艇的运动模型进行了合理的简化,确立了设计模型,然后利用多边形建模软件Creator及视景驱动软件Vega建立虚拟海洋地理环境及潜艇的几何模型,并在API应用程序中对潜艇的六自由度运动进行实时控制。设计结果表明本仿真系统很好的模拟了潜艇的运动情况,在开展实艇的虚拟训练、应急操纵等方面有广阔的应用前景。     

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。     

一种大规模草地的建模与实时绘制技术

大规模草地的建模与实时绘制技术是三维场景可视化的重要组成部分，通过利用草丛模型构建草地，提出基于四叉树的草地模型表示方法，该模型表示方法能大幅度的降低草地模型的复杂度和数据量；同时，基于此模型，在实时绘制时以草丛为单位，利用两草丛间的距离在屏幕上的投影对草地模型进行动态简化，从而大幅度的减少所需绘制的多边形数量，提高草地的实时绘制速度。     

基于四叉树的多边形处理技术研究

由于数据获取、表示、组织以及处理等方面的原因,相邻空间矢量数据会出现缝隙.针对多边形矢量数据,基于全球四又树索引机制,首先将多边形分割存储到不同的四叉树节点,然后采用搜索两相邻四又树节点内待拼接多边形交点集合的方法,实现多边形的拼接.结果表明,研究的多边形处理算法,可以很好实现空间多边形的分布存储,完整表现.     

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。     

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。     

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。     

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。     

黑龙江省粮食主产区农民增收途径探讨

分析了黑龙江省商品粮生产的基本特征、近年粮食生产向单一化和区域化生产发展新趋势,以及粮食生产出现的新问题.指出实现粮食生产能力不断提高的关键是不断增加种粮农民经济收入.提出了在保持粮食生产能力不断提高前提下,增加种粮农民经济收入的具体新对策.图1,表1,参10.     

一种新的地景模型简化与快速绘制方法

地景模型是一类重要模型。它可以广泛应用在航空，航天与军事指挥等领域，但由于其数据量极大，如何实现快速绘制是一个难题，本文在分析地景模型数据特点的基础上，提出了地景模型简化的判决准则，并根据该准则提出了基于视点与图像分辨率的区域数据抽取与网格重构方法，以及基于法矢量（梯度）的模型简化及其LOD层次表示，最后进行了实验验证，结果表明，该方法数据压缩量大，绘制速度快，且逼真度无明显变化。     

基于构造物特征点的矢量数据化简算法

在进行公路矢量数据化简时,采用已有算法,一些构造物可能会在转换低比例尺时被不正确地化简掉,影响应用的正确性.提出了一种基于构造物特征点的二级矢量数据化简算法,根据空间位置提取高速公路中的构造物点,进行一级化简,构成构造物特征点,以每个特征点作为分割点,将整个曲线划分为若干子曲线,在每个子曲线中采用Douglas-Peucker算法进行二级化简,最后进行子曲线合并,并设计了一种多比例尺矢量数据组织的构建方法.实验表明该数据化简算法能够有效化简数据,并且保存完整的构造物特征点,选取的多级比例尺能够满足应用的需求.     

抛物问题中面向圆柱扫掠面的模型简化策略研究

在有限元计算中,随着模型复杂程度的增加,消耗的计算资源成几何级数增长,若模型过度复杂甚至可能导致计算失败。为了提高计算效率,确保计算顺利进行,简化模型十分必要。而模型简化前后的分析解将产生一定的偏差,为使计算精度达到分析要求,必须首先保证模型简化前后的理论解差异可控。以抛物问题中几何模型的圆柱扫掠面为研究对象,通过对初始模型进行初步简化并计算,辅助用户合理设定模型中各个圆柱扫掠面特征的简化阈值,并结合网格划分算法的特点设计算法产生面向特征的简化策略,使得模型简化前后的理论解差异在可控范围内,为进一步估计两者的分析解差异打下理论基础。最后以热分析为切入点进行了仿真实验,验证了结论的有效性。     

一种新型的感知逼真的渐进网格简化算法

网格简化是计算机图形学中一个传统的研究课题,它对网格的存储和传输处理以及实时绘制都有着重要的意义。在视觉感知理论的指导下,提出一种新型的渐进网格简化算法,在简化过程中尽量保持视觉敏感的区域。依据半边折叠的能量函数来有效控制几何误差。实验表明,此算法不但可以生成一系列感知逼真的细节等级模型,而且具有很好的时间复杂性。     

基于轮廓多边形拟合的红外与可见光图像配准算法

针对红外图像和可见光图像配准问题,提出一种基于轮廓多边形拟合的图像自动配准算法。首先,为获得较好的主轮廓信息,对提取的轮廓进行多边形拟合,有效剔除轮廓上的冗余点和噪声。然后选取拟合轮廓上的多边形顶点为特征点,将轮廓划分为特征轮廓段,以特征轮廓段作为匹配单元匹配轮廓并得到匹配特征点。采用修剪的最小二乘法,在获取变换参数的同时不断剔除误匹配。实验证明,该算法可实现性强,配准精度高,配准速度快,较好地实现了刚体变换下红外图像与可见光图像的配准。