基于Delaunay三角网格的等值线/等值面寻找和填色

在等值线、等值面生成及填色的的绘制过程中,合理有效地处理等值线、等值面以及判断等值面的包含关系是需要解决的关键技术问题。其处理的好坏直接影响等值线、等值面绘制的完整性以及效率。针对等值线和等值面的生成、绘制、排序、填色各个步骤的方法进行分析,在已有算法上进行优化改进,提高了结果的准确性。同时提出了根据周围边框交点判断等值面包含关系的方式,确保在不牺牲太多效率的前提下,绘制准确完整的等值面图片。     

长江口北槽水域的Delaunay三角剖分

为了进行长江口水动力过程等的有限元数据模拟，研究了任意平面区域的Delaunay三角剖分和基于背景网格等值线点集的新的自动生成方法：局部三角形内得到等值线、进行自动加点；改进任意平面区域的Delauay三角剖分法，与行波法结合，从区域边界向域内逐步三角化，前者简化了自动加点算法，保证新生成点均位于域内、疏密连续变化和最终网格具有良好形态，后者则统一解决了多连通、4点共圆和非凸域的自动三角剖分问题，逐步减少人为给定边界的影响，从而减少了算法的运行时间，据此开发的软件包可动态监控点，网格的生成过程，并经大量的测试、验证，应用于长江口北槽水域的自动加点和三角剖分，取得了较好的效果。     

气象要素等值线图的计算机实现

以广西区域降雨量为例，根据计算机绘制等值线图形的基本原理，针对气象要素等值线的特点，进行算法设计，给出气象要素等值线计算机绘图的具体实现过程，方法简单、快捷，可以进一步应用到其它分析软件。     

一种等值线连通区域填充算法与程序设计

提出了一种等值线连通区域填充算法。该算法是依据追踪后的等值线曲线端点与区域边界的拓扑关系,程序自动建立一种适应于等值线连通区域搜寻的数据结构。在该数据结构信息的关联下,实现了用表达不同意义的颜色填充区域。由于该区域是一个由矢量化线段组成的区域,从而可以实现不同比例、不同方向的变换。为图形输出提供丰富的形式和图形文件保存节约了大量空间。该方法己在ＰＣ机和工作站上实现。     

等值线图形的扫描线法

一般的等值线图形采用函数值跟踪算法,该法对内部封闭等值线的起点确定比较麻烦。笔者采用面向对象的程序设计方法给出适用于任意形状单元的等值线图的通用扫描线生成方法,采用VC6.0中的MFC实现了三点三角形、六点三角形、四点四边形、八点四边形和九点四边形的计算结果图形显示。并给出了算例。     

JIGFEX程序的绘图系统(Ⅲ)——绘制三维结构藏线图和应力等值线图的算法

本文提出一种绘制三维结构藏线图的逐次消除隐藏线算法，适用于杆梁元、三角形平面元、四边形平面等参元和八点块体等参元组合成的空间结构，绘制任意方向平行投影的立体图。算法思路简捷，对计算机的存贮容量要求不高，在中、小、微型计算机上均可以使用。 本文介绍了结构分析后外理中的绘制应力等值线算法．采用加权均值法求节点应力．用届值追踪法绘制应力等值线． 本文还综述了 ＪＩＧＦＥＸ程序绘图系统 ＧＲＡＰＨ的基本功能．     

基于平衡二叉树的动态搜索圆等值线模型算法

提高计算速度是数字等值线模型算法所面临的主要问题。传统的算法中，当采样点数量大时，对于一插值计算点，参加计算的采样点的确定非常费时。利用乎衡二叉树对传统的数字等值线模型算法进行改进，设计了一种新的算法，给出了改进算法的形式化描述，根据新算法编制了相应的程序，并进行了实际应用。结果表明，其新的算法对提高建立数字等值线模型的计算速度效果显著，并随计算点数目的增加效果更加显著。     

一种基于链队列的种子填充法

在此提出两种对递归种子填充算法的改进算法，在该算法中使用链队列而不是递归，而且采用先填充后入队列，减少了很多不必要的操作，使得改进后的算法无论是时间还是空间效率都远远优于递归种子填充算法，而且也可以填充任意大小、任意复杂边界的区域。     

确定任意多边形区域截面核心的算法

根据任意多边形区域边界线上的节点坐标 ,给出一种比较简单的截面边界的凸凹判别准则 ,由此可以将任意复杂的多边形区域自动划分为有限个三角形子区域 ,然后根据几何量计算的叠加性和对三角形子区域的精确解 ,确定任意复杂多边形截面在任意参考坐标系下的截面几何特性 ,从而实现多边形截面核心的通用算法并绘出图形     

一种改进的局部多边形填充方法

本文提出了一种实现等值带彩色填充的改进算法。该算法不需要进行等值线的追踪,只需要进行离散数据网格化即可进行填充。同时在对多边形填充过程中使用了凸包算法,解决确定多边形顶点顺序问题。编程实现容易,计算速度跟网格密度相关而与绘图区域无关。文中给出了具体算法,同时展示了相关示例。     

工业产品数字化模型的检索方法

提出了一种基于投影轮廓的检索算法.首先通过法面积计算,统计仿射坐标系下算术法面积,进行比较得到极大算术法面积和对应的向量,从而确定投射方向.将3D模型以投射方向为参考进行变换,然后向3个投射平面投射生成轮廓.这样2个模型的比较就可以转化成2D图线的比较,降低了模型比较的计算量,提高了模型检索的速度.结果表明,该算法有望在未来的虚拟现实、工业设计、动画制作、机械设计、CAD、影视等领域得到广泛应用.     

连续断层图象计算机三维重建轮廓点匹配插补算法的研究

提出了一种连续断层图计算机三维重建轮廓点匹配插补算法。该算法对连续断层图象相邻轮廓进行轮廓点匹配，继而插补出中间轮廓，形成被重建物体的三维形貌。     

平面多轮廓加工路径优化模型及其近似算法

应用一种节点可变的广义旅行商问题，为平面多轮廓加工路径优化问题建模．针对在分层实体制造中，轮廓加工路径的优化必须实时进行、优化计算时间必须小于因路径缩短而节省的加工时间的要求，以及每层加工的轮廓数量通常少于10^2、每条轮廓的节点数可能为10^3的特点，提出一种先用时间复杂度为O(n^2)的最近邻算法，求轮廓原始起点集合的旅行商问题解，然后在O(n)时间内改变每条轮廓的起点，进一步缩短路径长度的2步优化近似算法，从而兼顾了轮廓加工特点和算法实时性的要求．实验统计表明，该算法对路径的优化程度比仅按传统旅行商问题处理时提高了10％以上，且运行时间不超过0．1s。     

基于微分进化算法的轮廓匹配方法

轮廓匹配是图像处理中一个重要匹配方法,针对现有匹配方法中匹配搜索耗时多的局限性,提出了一种改进的轮廓匹配方法.对模板图像和待匹配图像分别提取轮廓,计算轮廓上每一点的曲率,并选择满足阈值条件的轮廓点为候选点;以此点及其两侧若干点构造特征向量,依据欧氏距离构造相似性度量函数,使用具有全局最优性的微分进化算法求解,以保证获得全局最优解.对比实验表明,所提出的方法有较快的寻优速度和较高的配准率.     

图像区域边界抽取与链码树结构生成算法

通过定义二值图像像素顶点的链码,构造像素顶点矩阵,给出了一个基于像素顶点的线性的图像区域边界追踪和链码树结构的生成算法,算法在追踪和抽取区域边界的顶点链码的同时生成区域边界的链码树结构.算法复杂度是线性的,且适用于任意复杂图像区域.     

单流体变特性模型的定常局部空泡流数值模拟

采用单流体变特性模型，应用基于有限体积法的压力修正法(SIMPLE方法)对二维MACA0012翼型的定常局部空泡流问题进行了数值模拟．通过强隐式求解方法(SIP方法)求解联立方程组，由计算得到的密度变化确定空泡形状，以验证所用数学模型和数值模拟方法的可行性．该方法避免了势流模型中存在的困难，即空泡脱体点与空泡尾流模型的选取问题．     

运用自适应方法去除图像阴影

针对图像阴影的几何轮廓、光学属性、灰度分布等特性,分析了3种去除阴影的算法。各算法的应用范围具有局限性,不能被广泛应用,仅能处理符合一定条件的图像。根据各算法的应用条件和参数阈值,设定判定程序,使得3个算法能够有效地结合应用,应用范围扩为3个算法的总和。判定命令帮助输入图像自动寻找最佳去影算法,突出了自适应的特点,也实现了大部分图像阴影的去除。     

一种计算冲压零件轮廓相似度的快速算法

为了适应网络应用对轮廓相似度计算在速度和数据传输量方面的要求,文中提出了一种非离散的快速算法,该算法采用直线和圆弧来表达轮廓曲线．在对图形进行范化处理后,将待匹配轮廓按照一定步距进行旋转．然后依次以待匹配轮廓或目标轮廓作为模板,计算模板的所有顶点与其在另一个轮廓中对应点的距离平方的平均值．在所有角度中,平均值之和的最小值即为两个轮廓的匹配度．该算法同时适用于凸多边形和凹多边形,并具有较好的区分度和匹配准确性．和以往的离散方式相比,该算法减少了需要传递的数据量．提高了运算速度．     

复杂轮廓激光切割路径优化算法的研究

激光切割的加工路径优化问题实质上是如何缩短激光头在轮廓间移动的空行程距离.复杂轮廓的切割顺序的生成必须考虑轮廓的嵌套问题.本文以轮廓位置关系为约束条件,根据图论原理将加工路径优化问题归结为广义旅行商问题(GTSP).提出了先按照轮廓位置关系构造树形结构,然后以加工起点为基准点按照从内向外的顺序遍历树形结构的优化算法,并给出应用实例.实验统计表明,使用该算法可将激光头空行程距离减少10%以上,明显的提高了激光切割的效率和质量.