贵州龙化石三维数字模型的构建与3D打印

针对古生物化石数字化建模过程中存在局部特征丢失、重构精度低、色彩还原性差等问题。以贵州龙化石为研究对象，采用非接触式激光三维扫描技术获取带纹理的点云数据，基于纹理映射的局部特征修复方法，讨论了不同特征线提取法对化石表面结构拟合精度的影响，构建了高精度、真实感三维数字模型，并采用基于白墨填充技术(White jet process, WJP)的全彩色3D打印技术对化石进行复制。研究结果表明：采用纹理映射特征修复结合探测轮廓线提取特征线进行曲面重构的方法能够精确的反映贵州龙化石的结构特征与纹理色彩，模型最大偏差为-0.019 1～0.020 0 mm。彩色3D打印技术制作的贵州龙化石模型表面光滑、结构精细、纹理色彩还原度高，能够克服传统化石复制方法与普通3D打印技术的不足，对古生物化石的研究、展示、复制提供了技术参考。     

服装结构线的创意方法及构成技术

就服装结构技术的视角而言,服装结构线的创意方法可分为叠加法、空间塑造法、自由旋转法和融合法4类。叠加法通过在平面纸样设计中的放量叠加,打破传统结构线依附于人体表面的设计思路;空间塑造法通过特殊立体空间与结构线之间的融合,塑造富有体积感和趣味性的服装造型;自由旋转法中的自由旋转分割曲线可以呈现一种趣味性的、打破常规的感觉;融合法往往被运用于某种服装部件或配饰,可突显服装结构的创意性。平面裁剪与立体裁剪相结合,是实现结构线创意的最佳技术途径,而基础样版材料的选择则应根据创意结构线和服装的风格而定。     

基于可展曲面的3D服装原型建模与服装样板生成

基于3D人体数据,提出一种新的3D服装原型建模方式,并通过展开得到2D服装样板.首先利用分段水平B样条曲线(PHBC)建立参数化人台,识别人体标记点和服装结构线框架模型,然后分布适当松量在框架模型之中,同时实现基于框架模型的可展曲面构造方法——DBT算法,最后通过整合带有松量的框架和DBT算法,构建出可展3D服装原型,并生成服装样板.     

等值线图的三维几何构造与工程应用

从工程曲面造型设计及测量工作需要出发,提出一种以曲面的平面等高线图构造三维几何曲面及工程平面图样的算法。并开发了等高线图数据采集与处理的软件系统。     

适于硬件实现的3D SPIHT算法优化设计

通过对一种可精确控制压缩率的三维多分等级树(3D SPIHT)编码算法的分析,为提高编码速度,改进了3D SPIHT的算法结构,简化了动态分配内存的链表结构,采用位图映射的方式固定分配内存,可减少内存86.6%,无需进行硬件难以实现的链表操作. 变三维地址为线性地址,并在预处理时建立子代最大值映射表,减少了零树判断的时间. 实验结果证明,与原算法相比,当压缩比小于26.7时,优化后算法的速度提高了10倍以上,为进一步的VLSI设计奠定了基础.     

基于3D扫描的车轮外观造型曲面检测

结合3D激光扫描、逆向造型及三维CAD技术,根据铝合金车轮设计标准的要求设定检测精度,对铝合金车轮的外观造型曲面进行质量检测分析,检测结果可准确地指导车轮铸造模具的修正,减少或避免不合格品的产生,实测结果表明,该方法具有较高的工程实用价值。     

基于包络面理论的弧面分度凸轮廓面数字化设计

针对弧面分度凸轮轮廓曲面造型困难的问题,提出了一种新的建模方法.基于包络面理论,推导出了弧面凸轮工作曲面的数学模型,以此为基础,应用数学软件Mathematica计算出曲面三维坐标点,并利用UG NX中的曲面造型功能,实现了弧面分度凸轮廓面的数字化设计.通过应用实例,验证了该方法的正确性,为开发弧面分度凸轮CAD/CAM系统奠定了基础.     

圆柱滚子从动件凸轮廓面的等距曲面设计方法

利用空间凸轮理论廊面的概念,研究了圆柱滚子从动件凸轮理论廊面与实际廊面的点映射关系,得出了实际廊面与理论廊面互为等距曲面的结论并据此提出了凸轮廓面的等距曲面设计方法,该方法从理论廊面是滚子轴线运动形成的直纹面入手,考虑理论廊面与实际廊面互为等距曲面的特性,建立了滚子轴线,理论廊面和实际廊面三者之间的点映射关系,从而理论廊面方程直接映射得到实际廊面方程环行工曲面综合数学模型具有普遍意义,满足了建立凸     

服装结构中对应部位不等长关系的分析

结合人体体型特征及服装各部位造型特点,分析服装结构中的相关部位和相关结构线之间的不等长关系,总结相关结构线吃势量的设计。通过对应部位不等长关系的分析及吃势量的设计,保证了服装结构完整性的同时具备应有的立体造型。     

(4,5)次可展Bezier曲面

目的 为生成一(4，5)次可展Bēzier曲面，并构造出G^1合成可展曲面。方法 按照G．Aumann构造可展Bēzier曲面的方法，在两个平行平面(即设计平面)上分别选取4次和5次Bēzier曲线作为设计曲线生成一可展曲面。结果 得到了两条设计曲线的控制多边形应满足的几何位置关系，并详细讨论了此可展曲面上平行于设计平面的截曲线对于设计曲线的保凸性、保形性及奇异性(尖点)的条件；在两个设计平面上分别指定了型值点列后，可构造出G^1合成可展Bēzier曲面，它的两条边界曲线插值指定的型值点列。结论 通过边界曲线的设计和适当选取匹配系数，可设计出所需形状的可展曲面，满足诸如凸性、弯曲、角点线或尖点线等要求。     

基于摄影测量三维点云的岩体结构面自动识别方法

建立了一种用数字摄影测量得到的三维点云数据识别和分析岩石边坡出露的面状结构面的方法。该方法使用每一个点及其相应的邻近点构成的子集平面来形成识别结构面的候选,使用主成分分析(PCA)计算平面法向量并剔除异常点,识别结构面并计算其产状(倾向和倾角)。以甘肃北山一岩石边坡为例,使用该方法进行结构面识别。最后对结构面进行优势分组;同时与实测产状进行了对比,结果表明识别效果较好。     

基于Cesium 的地下三维管网3D Tiles 模型构建与可视化

Cesium作为目前日益流行的开源三维地图引擎,在各领域都有着广泛的应用前景.但目前原生Cesium不具备渲染地下管网模型可视化的条件.基于Cesium提出了一种利用shapefile二维地下管网数据自动构建三维地下管网3D Tiles模型的建模方法并完成了模型的可视化展示.具体步骤是首先将二维shapefile数据分级处理构建四叉树结构关系,通过迭代遍历各级的单块二维数据,将点、线要素分别进行逐瓦片的模型变换矩阵计算和模型构建,将点要素封装为i3dm模型,线要素封装为b3dm模型,得到3D Tiles地下管网模型;然后基于Cesium二次开发实现数据模型对接、地表透明化、裙摆关闭、摄像机地下视角等功能,完成模型的可视化展示.本方法使用辽宁省盖州市北海新区管网shapefile实例数据进行测试.结果 表明,二维地下管网shapefile数据能够快速生成3D Tiles模型,实现良好的地下三维模型可视化展示,为后续Cesium地下空间相关研究工作提供技术支持和方法参考,有助于完善B/S架构的地下空间三维可视化管理系统,支持数字孪生城市建设.     

微切平面逼近三维散乱数据的研究

提出了三维散乱数据微切平面逼近的算法．基于曲面形状信息反映在三维散乱点集中，用三维点集中某点的邻域点集构造微切平面来近似表示该点处的局部形状，所有点的微切平面集合则构成了待构曲面的近似表示．通过欧几里德最小生成树对微切平面法矢方向进行调整使其达到整体一致性，该算法在三维散乱数据曲面重构中具有重要意义．     

Digital 3D Modeling of Whole Garment Based on Structure Illumination

IntroductionAs the development of production and design of wholegar ment in the infor mation age ,the digitalization of wholegar ment becomes more and more i mportant and necessaryin the field of textile . The digitalization of whole gar mentprovides the convenience and the advantage for the designand the production of whole gar ment .The digitalization of whole gar ment emphasizes on the3D model of it . Digital3D modelingis referred as a processof the recovery of three-di mensional model fro…     

基于OpenGL的三维散乱点生成真实感地形的研究

三维真实感图形是科学可视化、计算机动画和虚拟现实的技术核心，也是时空一体化地理信息系统的关键技术，而OpenGL又是最新的三维图形的国际标准，为实现地形的真实感显示，本文讨论三雏散乱点数据通过插值算法生成数字高程地表模型(DEM)，并通过OpenGL的纹理映射来生成真实感地形的技术。     

3D-LookStailorX 系统在服装基础纸样设计中的应用

服装数字技术已经广泛应用于服装行业的诸多领域,尤其是服装CAD技术的成熟应用为服装纸样设计提供了全数字化工作平台,但依然没有摆脱二维设计模式。通过对3D‐LookStailorX 系统特征进行分析,结合服装纸样设计现状,突破传统服装纸样的二维设计模式,将3D‐LookStailorX 系统应用于服装基础纸样设计,为服装纸样设计提供了新的设计思路和方法。     

采用激光扫描的古田会议会址三维几何造型建模

将三维扫描的建模方式与传统的几何造型的建模方式相结合,提出基于激光扫描的三维几何造型建模方案.重点解决地面激光扫描仪(TLS)获取三维点云时站点布设与数据处理、几何造型中点、线、面、体的提取与三维建模,以及纹理数据处理等问题,实现目标建筑的真实感三维建模.以福建省上杭县古田会议会址为例,建立精细的三维模型.结果表明:该方案能够实现典型中式建筑风格的文化遗址数字化建模.     

基于双CCD相机的三轴试验三维成像测量技术

提出了一种基于双CCD相机的三轴试验三维成像测量技术,在三轴试验仪前后面分别放置一台CCD相机,利用具有黑白方格的橡皮膜代替传统的橡皮膜.在试验过程中对试样进行图像采集,能够捕捉试样全表面的变形.提取和跟踪图像中黑白方格的角点并对试样的边界进行识别,基于三轴试样的水平截面在变形前后均保持水平圆形平面的假设,对前后表面分别采集到的图像进行拼接处理,初步实现了三轴试验过程中试样变形的三维测量,与有限元软件ANSYS相结合,能够绘制试样表面的三维变形云图,并将这种技术应用到了硅藻土的三轴试验研究中,取得了较好的测量效果.     

基于城市框架数据的三维城市DEM生成方法

随着“数字城市”建设的不断深化,城市三维景观建设逐渐成为当前研究的热点,而数字高程模型DEM（Digital Elevation Model）作为三维城市模型的基础地形,是城市三维建设中不可缺少的部分。利用城市框架数据构建DEM的方法可以在符合地表实际起伏的情况下,使地面上模型更加贴合地表,更好地增加三维城市DEM的表现效果。其方法是把散点的高程信息与道路等关键城市框架的平面信息相结合,充分利用现有地形数据,快速生成DEM,具有成本低、速度快、易更新的特点。     

真彩色人脸的三维建模

结合距离相机获取人脸空间信息的精确性和数码相机获取人脸颜色信息的方便性，提出了一种彩色人脸的三维建模方法．首先，通过人脸的空间坐标信息和人脸颜色信息进行匹配，得到相应空间采样点的颜色信息；然后，进行采样点之间的插值，重建三维人脸的平滑表面．试验表明，这种方法是可行的，彩色人脸的三维模型的结果令人满意．