用序列二维轮廓线重建三维形体表面的方法

针对以往重建表面算法的复杂、计算量大以及存在误连而导致走样等不利因素,提出一种基于角度的三角面片联结方法。该方法主要是在面片联结之前对轮廓线上的点按角度进行取舍,不仅减少了要处理的数据点,而且也使三角面片的联结简易化。实验表明,该方法简单易行,重建速度快,计算量小,适合于由序列单轮廓线重建三维表面形体。     

一种新的基于四面体的体细分方法

提出了一种新的四面体网格细分方法,之前的体细分方法存在着对角线选择或者四面体细分成四面体和八面体的问题,增加了表示和处理的复杂性.新方法较好地解决了上述问题,对一个由四面体单元组成的网格实体,体内进行体细分,细分后的体网格全部由四面体单元组成,而实体的表面,采用一种带参数的类Loop曲面细分,用于控制实体的形状.     

一种改进的二维有限元网格逐次细分法

通过引入相关系数,解决了任意区域三角单元网格的逐次剖分过程中,单元细分后单元编号不连续的情况,采用相关系数法,可方便地对具有多种媒质区域的网格进行加密剖分。     

一种新的体细分格式

近二十年来,对曲线和曲面的细分方法(Subdivision)的研究和应用在计算机图形学和造型领域中相当流行,然而对于实体的细分方法却研究得较少.在本文中,我们设计了一种基于六面体的逼近细分格式在张量积网格上表现为张量积格式,在体网格上生成光滑的极限实体,并能在实体上引入边界和折痕.根据已有的在简单六面体网格上的基于六面体的逼近格式,如果不采用一些特殊规则,设计者很难得到实体模型.我们设计了一套针对实体模型的细分规则来简化细分过程.大体上,我们的细分过程结合了简单线性细分和二层平均,对网格的局部拓扑结构没有严格要求.特别地,我们的格式可以不加修改地应用到非流形拓扑网格上.同时,我们引入了用于控制模型形状的自由参数,使模型设计更具弹性.     

细分算法,可细分方程与二尺度方程

讨论了细分算法，可细分方程与二尺度方程的性质，以及它们之间的关系，并将细胞应用于小波函数值的计算。     

基于Loop细分的自适应细分曲面算法

首先研究了传统的Loop细分曲面算法,通过分析发现随着细分次数的增多细分算法中三角形网格片数增长过快。针对这一问题提出一种自适应细分曲面算法。算法根据相邻两个三角形面上的法向量的夹角,判断细分网格中较为光滑和非光滑的区域。实验结果表明,算法提高了数据处理速度,并且模型简单易实现。     

基于顶点光滑度判定的牙龈三角网格自适应细分改进

在牙龈三角网格中普遍存在狭长三角网格区域,针对基于面积判定的自适应细分算法处理该类区域的质量较低的问题,提出一种基于顶点光滑度判定的牙龈三角网格自适应细分改进算法。首先,通过求解顶点1-领域内相邻三角面片法向量夹角平均值作为顶点光滑度,采用该值作为细分判定准则,在细分前从整体上一次性对顶点1-邻域区域光滑度进行计算; 然后,通过比较顶点的顶点光滑度与光滑阈值的大小,确定细分区域并进行Loop细分,设计了平均光滑度指标来评价细分效果,这种评价方法综合考虑了细分后网格顶点个数对判断细分效果的影响; 最后,在VTK环境下实现改进算法及相关算法,在真实扫描的牙颌三维模型数据上进行牙龈软组织形变仿真三角网格细分对比实验。结果表明:改进算法的细分效率更高,细分时间占比平均约节约了4.12%; 平均光滑度对细分效果的评价更合理,细分的三角网格更规则、分布更均匀,曲面光顺质量更好,较好地满足了软组织形变仿真中真实性与高效性的要求。     

基于型面曲率的三角网格快速自适应细分算法

提出一种基于型面曲率的三角网格快速自适应细分算法.该算法通过建立三角网格动态空间索引结构,快速准确获取局部型面参考数据并计算型面曲率.对曲率较大区域进行细分,对较平坦区域只进行网格顶点重定位,不进行面片分裂,实现三角网格的自适应细分.实例证明该算法可提高模型的光顺性与细分效率,以相对较少的面片准确表达模型型面特征信息.     

基于BPLI从二维平行轮廓线重建三维表面的新算法

系统分析了BPLI方法的基本原理,在保持BPLI解决分支问题和对应问题的优越性的基础上提出系列新算法：首先提出一种新的轮廓线分段匹配算法,简化了轮廓线细化工作并提高了匹配效果;其次,提出一种求解空间多边形三角剖分的新算法,消除了退化区域。这些工作还使得新算法进行三维表面重构有效地提高了计算效率。     

基于区域划分的一种新的图像变形算法

针对图像变形过程中,经典像素填充算法复杂度高,矩形填充算法不能直接对非规则区域进行填充等缺点,提出了一种基于区域划分思想的填充算法．通过区域划分,填充区域变成规则的矩形区域和小块的非规则区域．对于矩形区域利用标准的矩形填充算法进行填充,对于非规则区域提出一种新的基于预测的像素填充算法．该算法思想可适用于任意形状区域的填充,在填充效率上非常接近仅适用于矩形区域填充的标准矩形填充算法．     

三角网格细分技术在三维地质模型中的应用

针对目前三维地质建模过程中建模速度慢,地质模型效果差的现状,全面总结了常用的三角网格细分方案,利用地质专家筛选出的少量有效数据,通过气角网格细分技术进行三维地质模型构造,以加快其生成速度和提高地质模型的质量。     

一种针对3维人体冗余扫描模型的压缩方法

该文提出针对3维人体冗余扫描模型的压缩算法,首先应用2维轮廓关键点提取算法,采用区域覆盖和平滑处理方法分组提取在横截面上的轮廓关键点,再应用3维人体三角面片重构算法对压缩的顶点集重构3维人体模型.实验结果表明:该算法的压缩率约为10％,对处理冗余扫描和叠加扫描导致的冗余效果显著.     

基于混合权平滑的细分连接性重新网格化

针对单边界亏格为0的三角网格提出一种细分连接性重新网格化算法. 该算法通过构造原始网格的准保角参数化及混合面积和顶点分布密度权的伞算子平滑进行细分连接性重新网格化. 为了加快重新网格化算法的速度, 提出一种基于矩形剖分的点定位算法. 通过典型的三维模型实验和比较可见, 该方法能快速生成细分连接性网格, 所得网格的质量较现有单一的采用面积权或顶点分布密度权的伞算子平滑方法有明显改进.     

矿井通风系统三维联通巷道建模算法及其应用

提出一种新的矿井通风系统三维联通巷道建模算法即多层闭合轮廓线联合法（Combining Multi-layer Closedcontour Algorithm,CMCA）。对已有的通风系统单线图进行求交、打断等操作,建立节点—正向弧—反向弧网络拓扑结构图;采取逆时针搜索、最外层闭合轮廓线优先提取策略,提取网络拓扑结构图中的所有闭合轮廓线;并对所有闭合轮廓线进行右偏移操作,从而生成一组闭合轮廓线。根据用户输入的生成精度,在巷道顶底板间插入若干与巷道底板平行的面,将巷道在空间上分割成对应的若干层,即可在每一层生成一组闭合轮廓线。然后将这一系列闭合轮廓线三角化,再合并所有三角网格,最终形成三维联通巷道表面模型。CMCA已用于DIMINE数字矿山系统的通风模块中,并在实际矿井通风工程中得到应用。研究结果表明:采用闭合轮廓线法生成通风系统三维联通巷道,实现简单,结果正确,能准确反映矿井巷道的内部联通状况及真实三维空间形态,为矿井通风系统三维联通巷道模型的建立提供了一种新的有效方法。     

基于自动反关节形变的非刚性三维形状检索方法

提出一种新的基于“自动反关节形变”的非刚性三维形状检索方法。首先, 提取三维模型的形状特征点, 用来进行刚性区域划分及局部骨架提取; 然后, 结合网格编辑技术, 自动地消除非刚性模型上的关节形变, 估计形变前的近似刚性三维形状作为标准形; 最后, 从标准形上构造形状特征描述, 并计算“推土机距离”衡量非刚性模型之间的内蕴相似性。该算法减少了标准形上的几何扭曲, 并显著降低了计算代价。实验结果显示了该方法对非刚性三维形状检索的效果提升。     

基于3D活动轮廓模型的缺陷点云分割方法

提出一种基于3D活动轮廓模型的缺陷点云自动分割方法,通过扩展数学形态学方法构造符号距离函数估算点云的平均曲率,并应用中值滤波方法去除点云噪声对曲率估算精度的影响,避免了点云的一致性法矢估算和三角网格重构,在保证点云分割精度的同时有效提高了计算效率.应用结果表明本文方法能够有效处理点云缺陷并实现大规模散乱点云的快速分割.     

基于外心对偶剖分的有限体积元法

考虑基于外心对偶剖分的椭圆型与抛物型方程的有限体积元法. 设原始三角形剖分的任意三角形单元的重心Q和外心C的距离满足|QC|=O(h²), 在此条件下, 证明了二阶椭圆型方程基于外心对偶剖分的有限体积元法的L²误差估计, 以及抛物型方程基于外心对偶剖分的半离散和全离散有限体积元格式L²和H¹误差估计.     

采用网格再划分技术的网格推延造型

提出了一种对自由多边形物体直观高效的三维网格推延造型方法,采用这种造型方法,用户可以在已有的三维物体上勾勒两笔二维轮廓,从而推延了新的空间网格曲面,阐述了两种网格再划分技术,网格优化和网格细分,在此基础上,详细介绍了网格推延造型的方法,该方法能广泛地应用于多边形物体的自由造型。     

基于波前法的球面三角剖分算法

鉴于现有球面三角剖分算法不能同时兼顾算法简单有效、剖分单元变形小和网格信息易于管理等特性,基于波前法层层推进原理,提出一种非层次递归剖分的球面三角剖分算法.并针对相邻波前剖分段数相等,其剖分单元几何变形比较大的情况,提出了网格优化方案.通过与QTM(quaternarytriangularmesh)算法比较,从剖分网格质量与剖分单元数两方面,分析了该算法球面三角网格的性能.分析结果表明:剖分所得的网格几何变形小、相似程度高、剖分单元数少,该剖分算法是一种有效的高精度球面三角剖分算法.