Robust Boolean Operation for Sculptured Models

To enhance the ability of current modeling system, an uniformed representation is designed to represent wire-frame, solid, surface models. We present an algorithm for Boolean operation between the models under this representation. Accuracy, efficiency and robustness are the main consideration. The geometric information is represented with trimmed parametric patches and trimmed parametric splines. The topological information is represented with an extended half-edge data structure. In the process of intersection calculation, hierarchy intersection method is applied for unified classification. Tracing the intersection curve to overcome degenerate cases that occur frequently in practice. The algorithm has been implemented as the modeling kernel of a feature based modeling system named GS-CAD98, which was developed on Windows/NT platform.     

三维图形拼合算法探索

本文介绍了一种采用多面体逼近曲表面物体的三维体素造型系统,采用点-线-环-面-体树形显示边界表达形式描述三维物体.提出了一种从空间无限交线转化为有限交线段的求交算法和一种从交点出发,逐步完成与交点有关的面信息的拓扑重建算法,简化和统一了拼合算法,并使拼合运算速度得到提高.     

面向快速原型的数据处理与三维造型一体化软件系统

基于MDT软件环境，开发了面向快速原型（RP）的数据处理与三维造型一体化软件系统．首先对系统的集成框架进行描述，然后在深入研究MDT软件平台下CAD模型数据的内部表达方法以及拓扑信息和几何信息提取方法的基础上，运用基于网格划分的曲面与平面求交原理，构造并实现了一种法矢和面积双重判据的自适应直接分层算法．按照所提出的新型二维层片数据文件格式，运用VC＋＋6．0和MDT软件应用程序开发接口，对MDT软件进行二次开发，从而实现了CAD造型与RP数据处理的无缝集成．研究结果表明，该系统具有良好的柔性和实用性，可有效提高快速原型制件质量和简化数据前处理的过程。     

基于硬件的点模型绘制

点云模型是一种新兴的物体几何表示方式,基于点的建模与绘制技术是近年来计算机图形学的研究热点之一。随着可编程特性的出现,GPU成为图形学研究中越来越流行的计算平台。以GPU为计算工具,设计了一种适合于GPU处理的类八叉树空间剖分结构,提出了一种新的基于GPU中的点模型光线求交算法,实现了基于GPU的点模型的快速光线跟踪绘制。     

信息网络表示学习方法综述

网络表示学习方法将信息网络表示为低维稠密携带网络节点特征信息的实数向量,应用于下游机器学习任务的输入,随着机器学习与深度学习的发展,网络表示学习拥有强大的建模能力且应用广泛。对网络表示学习方法、应用进行了归纳总结。首先,对当前国内外网络表示学习方法进行梳理归类,分为传统方法、基于网络结构的嵌入、融入属性信息的嵌入,以及基于谱域的图卷积、基于空间的图卷积和图attention网络,按类别对各类模型详细阐述,对比模型之间的适用性和方法特点;其次,介绍了网络表示学习的相关应用,包括推荐系统领域、生物医药领域等,整理常用的数据集、开源实现的表示学习模型和强大的图深度学习库供研究者参考调用;最后,对网络表示学习的发展趋势进行了总结与展望。未来可在深层的图神经网络学习、动态和异构网络的表示、网络模型的泛化能力等方面继续开展研究。     

Intersections of two offset parametric surfaces based on topology analysis

Conventional methods for solving intersections between two offset parametric surfaces often include iteratively using computationally expensive SSI (surface/surface intersections) algorithm. In addition, these methods ignore the relations between the intersection curves of parametric surfaces with different offset distances. The algorithm presented in this paper, makes full use of the topological relations between different intersection loops and calculates intersection loops with the help of previously calculated intersection loops. It first pre-processes two parametric surfaces to obtain the characteristic points, called topology transition points (TTPs), which can help in the subsequent finding of the topologies of the intersection curves. Then these points are categorized into several distinct groups, and we can determine the calculation strategy for searching initial points by analyzing the properties of these TTPs on the surfaces. Hence, all intersection curves can be marched from initial points by the tracing algorithm. The proposed algorithm could calculate intersection curves robustly and effectively, and has been tested to be capable of overcoming the degenerate conditions such as loop and singularities leaking that occur frequently in conventional algorithms.     

定性地理信息检索方法及其实现

针对当前定量化的地理信息检索模型无法有效处理自然语义导致检索结果不理想的问题, 以语义匹配为原则, 以定性表达为基础, 以推理方法为手段, 提出基于定性空间推理的定性地理信息检索的方法及其形式化模型, 实现Web文档信息内容与查询请求的定性表达和信息提取, 支持基于语义的检索匹配和结果排序, 并进行原型系统的实验验证。这种定性检索方法符合人类常识性认知和表述习惯的方式, 基于定性知识表达和推理决策技术的地理信息检索问题解决方法可以提高现代地理信息检索技术的有效性。     

快速成型中基于STEP的直接分层算法

在研究了平面与基本曲线、曲面和参数曲线、曲面的求交算法后，提出了快速成型中基于STEP的CAD模型直接分层算法，避免了STL中间文件的转换，分层后得到层片的精确轮廓表示，并具有通用性好的优点．根据基本曲线／曲面和参数曲线／曲面的不同特征，采用不同的方法来求它们与平面的交点及交线，以提高算法的稳定性和效率．     

基于约束的多视图参数化设计算法

介绍了基于约束的零件形位信息描述方法;提出了基于约束的ＣＡＤ数据模型,阐述了基于约束的多视图参数化设计的概念;详细介绍了参数化设计算法的原理及实现过程;对所提出的参数化设计算法进行了评价．     

参数化设计中面向对象的实体建模

面向对象的设计方法是代表一般软件系统设计的一种新方法 ,它提供给开发者处理对象表示的动态特性。文章首先讨论了面向对象的建模方法 ,然后结合实例描述了面向对象建模技术在工程图离线参数化对象的表示、构造和装配等建立及管理参数化对象模型的应用机理 ,同时给出了部分参数化对象和总控对象类及其实例的代码表示和对象的求解策略     

计算机辅助建筑设计软件间的信息共享与交换

数据表达与交换是集成化建筑设计系统技术的核心问题首先分析了建筑与结构设计中利用图纸进行信息表达与传递的过程,指出当前建筑模型信息共享与交换的问题在于没有统一的数据标准.探讨了集成化建筑设计系统技术与IFC(Industry Foundation Classes)标准的关系,通过一个研究实例,讨论了应用IFC标准,在多种建筑与结构分析与设计软件间实现建筑与结构模型信息共享与交换的方法.图4,参9.     

平面代数曲线的交点隔离算法

判断两条平面代数曲线在给定区域内是否相交是几何设计的一个基本问题.针对代数曲线的正规交点,本文建立了一个隔离算法.首先使用结式计算和单变元多项式的实根隔离算法,获得一系列初始矩形Box.这些Box中要么没有交点,要么只有唯一交点.通过引入伴随多项式,建立了判定给定Box中无交点和有唯一正规交点的方法 .利用Maple平台实现了隔离代数曲线正规交点的算法Real Intersection.经过随机方程组实验,该方法在高次数的情况明显优于Maple中基于有理单变元表示的交点隔离方法 Isolate.     

用线性表实现基于Petri网的多媒体表现同步模型的方法

提出了用线性表实现多媒体表现同步模型的方法 .该方法包括采用线性表的递归表示法和根据线性表中的信息控制表现过程的算法 ,解决了多媒体集成表现系统的开发中遇到的一个难题     

TransE和TransH模型空间地址表示学习中的对比研究——以广州市天河区为例

将地理知识融入空间地址，研究空间信息与语义信息融合的知识表示学习方法；将空间地址数据集在TransE模型和TransH模型上进行训练，通过元组分类和向量间距离评估的方法进行对比研究.研究结果表明:(1)在地址实体的表示学习任务中，TransH模型在对复杂关系的建模任务上明显优于TransE模型；(2)在语义知识基础上融入空间关系，能够有效地解决地址实体语义相似而空间距离不相近和空间距离相近而语义不相似的两大问题.语义关系与空间关系的融合，将能够挖掘更多有价值的信息，有利于进一步开展地理知识图谱的补全工作，可为地理知识图谱表示学习提供方法借鉴.     

自行火炮有限元参数化建模方法

该文通过对典型的CAD软件输出的有限元模型的分析，提出了自行火炮有限元参数化建模方法。通过修改节点局部坐标系实施数据转换，指出了参数化建模的关键问题，编制了相应的转换程序，可方便地处理不同的射击工况，解决了自行火炮有限元法重复建模的问题。结合某自行火炮进行了参数化建模，证明该方法技术途径可行，这对解决火炮工程问题具有重要的实用价值。     

离散求交算法中的点元采样

从要进行求交的曲面方程中提取出曲面的高斯曲率、平均曲率、边界点等几何信息，根据这些信息将曲面离散成点元的形式，然后进行求交运算。实验表明，通过对曲面特征分析，缩小了点元动态重采样范围，能够有效地避免一些特征点丢失导致交点遗漏的情况，使离散求交算法更加稳定可靠。     

谐波级数表示与周期时变参数模型间关系

非线性动态系统的建模一直是控制领域的重要问题之一.针对这一问题,特别是包含滞后环节的非线性系统建模问题,提出了一种引入自适应延迟的动态BP(back propagation)学习算法.该算法在传统多层感知机神经网络结构基础上,在网络的第1隐层和输出层分别引入可调节的自适应延迟参数,通过误差梯度对其进行修正,实现了对延迟参数的辨识.仿真结果表明,所提出的方法能够有效实现对非线性滞后系统的辨识,并能够对系统的延迟时间进行准确估计.     

自由曲面的求交及其过渡曲面的生成

现有的为平面或二次曲面产生过渡曲面的算法均不能用于自由曲面。本文用双三次 Ｂｅｚｉｅｒ曲面片来表示自由曲面，用基于分割的递归算法求出自由曲面之间的交线，在这 基础上，提出并实现了围绕交线产生过渡曲面的算法，过渡曲面本身也是用双三次Ｂｅｚｉｅｒ 曲面来表示的。所述算法已在ＤＯＲＡＤＯ计算机上用ＣＥＤＡＲ语言实现，并作了实例计 算。     

Research on an algorithm for solving parameter ranges in parametric drawing systems

To solve the problem that in parametric drawing systems,unreasonable parameter values in a parametric model often result in an improper shape of a geometric object,this paper proposes a novel algebraic algorithm for determining the valid range of parameter values in certain 2-dimensional parametric drawing systems.This algorithm can solve valid range of parameters such as radius and coordinate of centre points of parametric models with only linear segments and circles.The result of the study shows that all values within the valid range provided by this algorithm can ensure that the topological shape of a geometric object does not change after reconstruction,and to some extent,this algorithm can significantly promote the efficiency of parametric drawing system design and the intellectual level of human-computer interaction.The analysis shows that complexity of this algorithm is O( n2).     

基于Pro/E参数化技术的三维建模方法

以圆柱齿轮为例设计了一个基于Pro/E参数化技术的三维零件库模型系统.该系统利用特征造型、参数化设计创建通用模型,通过修改零件参数,生成相应的零件模型,不需要逐一创建单个模型,能够大幅度提高设计效率,减少设计工作量,进而缩短产品的开发周期.