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。     

纹理映射体绘制的Java 3D实现

目的设计实现一个虚拟心脏系统原型,重点讨论其中的基于纹理映射的体绘制方法,给出用Java 3D软件方法实现纹理映射体绘制。方法获取CT心脏断层数据,对其进行预处理,在此基础上进行图像的滤波、分割、配准及裁剪,最后实现基于纹理映射体绘制的三维重构。结果用Java Java 3D实现了虚拟心脏系统原型中基于纹理映射的体绘制。结论采用软件方法(Java3D)实现了纹理映射硬件的功能,由于不需要三维纹理映射硬件的支持,降低了硬件成本。     

鲜花形态建模与可视化技术研究

鲜花形态建模与可视化技术被广泛应用于计算机动画、游戏以及农学教学和科研等领域。本文以玫瑰花为研究对象,通过对玫瑰花形态结构的观测分析,建立了玫瑰花的三维几何模型。然后在VC++ 6.0下结合OpenGL图形库,绘制了玫瑰花的三维形态,并对其进行了着色、纹理映射、光照等处理,使建立的模型更加形象逼真,最后模拟了玫瑰花开放过程,从实验结果来看,模拟的玫瑰花开放过程具有较强的真实感。     

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.     

三维地形的可视化技术

本文介绍了OpenGL的基本概念以及以C＋＋Builder为平台进行OpenGL编程的方法;详细说明了三维地形的制作以及可视化实现步骤;利用建模技术建立了三维地形模型,在场景中使用光照、纹理映射技术,使图像具有较强真实感,并通过键盘实现人机交互和三维地形可视化。     

鲜花形态建模与可视化技术研究

鲜花形态建模与可视化技术被广泛应用于计算机动画、游戏以及农学教学和科研等领域.以玫瑰花为研究对象,通过对玫瑰花形态结构的观测分析,建立了玫瑰花的三维几何模型.然后在VC + + 6.0下结合OpenGL图形库,绘制了玫瑰花的三维形态,并对其进行了着色、纹理映射、光照等处理,使建立的模型更加形象逼真,最后模拟了玫瑰花开放过程,从实验结果来看,模拟的玫瑰花开放过程具有较强的真实感.     

真实感人体头部建模方法研究

在虚拟环境中，对人体头部变形曲面提取特征并参数化，建立基于弹簧质点系统的标准几何模型；借助重叠图像拼接技术形成纹理图像；根据纹理图像调整几何模型特征参数，配准图形和图像形成特定的变形几何模型，再把拼接图像纹理映射到变形几何模型上，得到一种真实感人体头部模型。     

基于OpenGL的三维图形真实感技术研究

本文在分析和研究OpenGL下实现三维真实感效果处理技术的基础上,通过读取STL文件数据,在场景中绘制三维物体模型,定义了光照模型、材质属性、视口大小、投影方式和纹理映射,从而实现了三维图形的真实感显示,并具有改变光照条件,设置渲染模式等功能.     

基于3DS MAX 6.0和Imagis的三维景观浏览

以数字地图为基础,利用三维地理信息系统软件Imagis2.2.结合3DS MAX 6.0,通过数字地图预处理、三维建模、纹理映射,建立三维景观模型;解决了如何构建精细三维景观及如何将建筑物以3D模型形式导入到Imagis2.2,如何结合Photoshop软件处理透明纹理、模拟植被、路线漫游及三维动画的后期制作等问题.     

基于OpenGL的山体模型算法及其可视化

根据一种常见的山体形态,利用OpenGL基本图元构造了一种可控、易扩展的山体模型算法.并结合Open-GL的颜色渲染、纹理映射和光照处理等真实感技术,实现了从单个山体到山体群的形态可视化,为模型的应用奠定了基础.试验结果表明,该模型简单易用,扩展性强,可用于实时渲染的CAD建模系统及其它三维场景建模系统中.     

基于网络化制造的个性化定制关键技术

在研究个性化产品定制生产模式的基础上,提出了一种针对单件小批量生产模式下大型机械产品的个性化定制系统的框架,并分析该系统的工作流程·研究采用贝叶斯原理,根据捕获的先验知识和统计数据推断三方(客户、设计人员和工艺人员)异地产品协同设计中的设计状态类别,采用Java3D技术作为三维显示实现技术,根据客户端的输入设计参数进行三维模型参数化驱动设计·考虑到系统的可移植性和网络通信要求,用Java语言开发了系统软件·借助这一系统,客户可以与设计人员共同定制出满足客户个性化需要的产品,为企业有效地满足客户多品种、小批量、多批次、短周期和高质量的消费需求提供一条新的途径     

基于网络的自主式智能机器人仿真调试虚拟环境

应用基于B/S结构建立网络虚拟环境 .服务端各功能模块的实现采用Agent技术 ,Agent之间通过布告板实现交互和智能决策 ,并对各Agent的数据进行采集 ,将得到的数据存入控制信息数据库中 ,作为对自主式智能机器人运动的仿真调试的控制数据 ;客户端用VRML静态建模 ,用Java3D动态建模 ,构建三维虚拟场景 ,并通过JavaApplet实现与三维虚拟场景之间的交互 ;建立了一个基于网络的、多用户、可交互、分布式的仿真调试虚拟环境 .     

用层切法反求牙冠(牙合)面

采用 CT、核磁共振等断层扫描方法对牙齿进行反求时 ,受到硬件技术的限制 ,难以得到足够的轮廓数据 .故先对牙齿实物进行塑料模型、层切模型的制作 ,对层切模型进行铣削 ,并取得每层断面的图像 .将所得图像转换为数字形式 ,并将结果与牙体其他部分的 CT数据拟合 ,得到了牙齿的整体的数据 .依据所得的整体数据得到牙齿的曲面和实体造型 ,在曲面和实体造型的基础上 ,进行了造型快速原型实体复制和有限元分析等工作 ,为后续建立修复方案库等完成了前期基础工作     

反求工程与快速原型集成的复杂曲面产品制造技术

在研究了反求工程的输出接口与快速成型输入接口标准的基础上，提出了一种反求工程（RE）与快速原型（RP）直接集成的复杂曲面产品快速开发的方法，即利用基于断层测量及光学三角形法测量的点云数据直接构造STL（Stereo ithography)模型文件，并输入到LPS（Laser Prototyping System)快速成型系统，直接用于制作产品原型，从而避开了传统反求工程中的复杂曲面重构，因此极大地缩短了这类产品的开发周期，降低了开发成本，数字化动态人体模型快速开发的工程实例表明，该方法比传统曲面建模制造技术的效率提高了55％。     

基于JAVA的3D图形开发技术

Java语言具有结构中立性、网络分布性等优点，它的3D图形API在开发Internet及WWW上的图形网络应用程序时有极大优势，因而得到了迅速地推广和应用．介绍Java3D API的特点，总结了Java3D API的组成，对Java3D数据结构、应用程序的编程要点作了重点评述，对如何利用Java3D API进行应用程序开发作了初步研究．     

基于照片的三维虚拟人重建技术

以标准的三维虚拟人模型为模板,结合从真人的二维正交照片中提取的信息,对其进行重建,得到具有真实感的三维虚拟人模型.首先根据摄像机投影矩阵,得到标准人体三维模型的二维正交投影图像,跟真人的正交照片图像进行对比,得到两者轮廓中对应特征点之间的变形关系.然后利用二维正交图形的变形关系,计算出标准的三维虚拟人和真人的三维虚拟人模型相应三维特征顶点之间的位移关系;并根据特征点之间的相对变形矩阵对分块的标准三维虚拟人模型的所有顶点进行相应的坐标变换.最后提取真人的纹理信息,加载到三维模型中,得到具有真人纹理及相近形态特性的三维虚拟人模型.     

一个基于Java 3D和CORBA的协同设计工具

Java3D是在OpenGL和VRML基础上发展起来的一组应用编程接口，在此将它与CORBA结合起来，用于分布式程序编程中，以增强分布式异构环境下互操作作性，并给出了基于Java3D和CORBA的协同设计原型系统，并就协同设计所需解决的同步浏览，协同操作，冲突调解，数据访问提出了实现方法，特别对同步互操作俾了详细的论述，阐述了Java3D和CORBA在同步互操作中的结合方法，对ORB的运行机制也作了说明。     

网络环境下组合体交互式3D动画的设计

工程制图组合体网络教学系统的特点是三维实体造型多,动画数据量大,交互性强,对网络带宽要求高,开发该系统的关键和难点在于实现组合体三维动画的网络快速传输和实时交互.介绍了建立组合网络3D模型、动画及交互式操作,以及如何提高三维模型网络传输速度的实现方法.实验表明,基于Java 3D的组合体动画具有网络响应速度快、交互性强、文件占用空间小的优点,对于开发组合体网络教学系统十分适用.     

数字航空博物馆三维场景的构建

讨论了如何运用新的三维图形技术X3D和Java3D技术进行基于Web的交互式三维场景的创建。给出了数字航空博物馆三维场景构建的系统结构，然后讨论了X3D在航空博物馆虚拟飞行和导弹发射系统中的应用，结合实例分析了X3D技术的优势和Java对X3D对象控制；最后针对飞机虚拟拼装的实现，阐明基于Web的Java3D技术的应用。