体可视化MT算法的改进

对传统的体可视化MT算法进行了改进,在一定程度上解决了提取出的等值面中存在大量冗余多边形和提取等值面的过程中计算量过大的问题.实验表明,该算法与传统的MT算法相比,运行速度显著提高,产生的多边形的数量也显著减少.     

发动机三维流动数值计算可视化技术研究

对三维数据场等值面Marching Cubes算法进行了改进,通过对每个顶点与三角片之间邻接关系的计算及法向量求法的改进获得交点法矢,将MC算法推广到三维非规则数据场等值面的计算,并结合发动机三维数值模拟的具体数据结构,完成了等值面及体绘制。     

Marching Cubes算法中等值面的优化分析

三维重建中等值面的优化操作可以减少等值面中三角片的数目或改变三角片的组织、存储结构,并尽可能地保持等值面原来的拓扑结构和几何形状.运用中点选择法和三角带生成算法,优化了等值面中三角片的组织、存储结构,从而使得三维模型的绘制速度有很大提高.     

基于三维网格单元的等值面梯度抽取法

针对三维网格等值面抽取中存在的二义性问题,提出三维网格单元等值面梯度抽取法.本算法利用梯度在三维网格单元外表面计算等值点,勾勒等值面轮廓,而后以添加网格内等值点方式明确等值面在网格内部凹凸方向,提出映射后Delaunay三角面片提取法,在二维空间完成等值面抽取.为减少计算及绘制所需存储空间,采用调整步长及合并阈值的方法控制输出三角面片数量.实验结果证明,该算法可一次性抽取等值面准确轮廓,克服了Marching Cubes算法的二义性,生成面片可真实描述三维网格内部等值面走势,通过调整参数保证了等值面精度,降低了存储代价.     

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。     

MC算法生成数据的分组网格化处理

对MC算法生成的数据进行后续处理,首先采用排序归并算法,归并顶点数据.根据相邻三角形共有顶点的特性,确定三角形之间的连接关系.根据属于同一个子等值面的三角形相互连接的特性,采用种子算法,将属于不同子等值面数据进行分组.采用顶点表与三角形表的数据结构存放子等值面的数据,实现MC算法生成数据的分组与网格化.     

基于MATLAB对两种三角化算法的分析

面绘制是一类三维空间数据场的可视化算法。它常需在三维空间规则数据场中构造等值面。最具代表性的等值面构造方法是Marching cubes。Dual cubes是另外一种等值面构造方法。本文将基于Matlab详细分析原始marching cube和dualcube算法。     

基于PC图形卡W-Buffer的交互直接体绘制

提出一种基于PC图形卡W Buffer的交互光线投射算法,这是一种面绘制与体绘制结合的快速体绘制方法.首先用3D分割等方法提取边界体素或用MarchingCubes等算法提取等值面,然后利用图形硬件预先投影这些边界体素或等值面以产生深度信息,最后由光线投射模块根据W Buffer中的深度信息快速找到实际等值面的位置,进行采样、着色、不透明度与颜色合成等渲染工作.这一方法不仅显著地加快了成像速度,而且不降低图像质量.实验结果表明,用该算法在PC机上以200×200分辨率渲染时,能达到10帧/秒的速度,基本满足虚拟内窥镜系统的动态导航和高质量图像要求,具有较大实用价值.     

构造面曲率分析及三维可视化软件3DCAVF开发与实践

由微分几何学基本原理得出构造面主曲率和Gauss曲率的一般计算公式，利用曲率的几何意义进行地质构造面的形态和弯曲变形程度分析，并做为裂缝发育预测的评价因子。而且将微分几何学、数值分析、图形学和三维可视化技术相结合开发了地质构造面曲率分析及三维可视化软件3DCAVF。软件实现的主要功能有：构造面的主曲率和Gauss曲率的分析计算，对构造不同区域的变形形式、程度进行分析，以及地质构造面、计算分析结果的三维可视化、切片显示和等值线云图显示。并成功应用于裂缝油气藏研究。     

基于SPH方法的液体晃动数值模拟

采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法模拟研究贮液容器中带有自由表面的液体晃动问题.应用密度对比法捕捉自由表面粒子,并采用边界排斥力法与镜像粒子相结合的方法处理固体边界.计算了贮液容器中粘性流体的自由晃动以及外部激励下的一阶模态晃动,得到了自由液面的波动和监测断面上的压强分布.将计算结果与理论值以及前人的实验数据对比表明,光滑粒子动力学方法作为一种无网格法,能较好地模拟带有自由液面的液体晃动问题.     

相关点搜索的等值面快速提取方法

MC算法是一种广泛使用的三维重建方法,但其存在拓扑二义性,生成三角片数量较大,重建效率低下等缺点.对此,提出一种基于MC算法改进的等值面快速提取方法,它根据体元顶点的相关性,选取合适的角度来判断数据点的取舍,并使用中点法替换传统的线性插值减少运算,最后使用Open GL三维图形语言编程实现可视化.该方法能有效避免二义性的发生,加速提取等值面,提高三维重建效率,提升了重建图像效果.经过实例验证了改进方法的可行性.     

用于电力系统电磁暂态分析的网络等值研究

在电力系统电磁暂态模拟中,等值网络的应用能有效地减小模拟设备(TNA)的规模及所需计算机的内存和时间.为拟合一端口被等值网络的频率特性,本文对移去与谐振点相对应的极点的一端口网络综合方法进行了改进,井首次用最小二乘法的量测方程求取等值网络参数,克服了用优化方法求等值网络参数稳定性差和计算时间长的缺点.     

配电网线损计算中等效容量法的局限及改进

通过配电网线损计算中等值电阻法的分析研究,指出当存在小电源并使馈线首端出现功率倒送或功率方向动态改变时,用传统的等效容量法处理小电源会导致很大的线损计算误差.针对这一局限,提出了改进方法,即不再基于日均方根电流使用单一等值电阻,而把1天分为功率方向不变的若干时段(如24 h),分别计算出各时段的等值电阻和电能损耗,再叠加各时段的电能损耗可得出1天的总损耗.经算例计算证明改进方法对提高计算精度十分有效.     

桥梁结构基于高维模型拟合响应面的参数识别

为提高响应面法在桥梁结构参数识别中的计算精度,提出了基于高维模型拟合响应面的参数识别方法.即采用HDMR响应面法拟合结构响应面,并基于该响应面进行结构参数的识别.研究了HDMR响应面的基本构造方法,阐述了在响应面基础上通过有约束最小二乘优化实现参数识别的一般过程.以一座连续梁及一座独塔斜拉桥为算例进行分析,探讨了该方法在结构参数识别中的计算精度及效率.结果表明,相比传统响应面法,该方法在计算精度上具有显著优势.同时也验证了该方法在大型桥梁结构参数识别中的可靠性和适用性.     

用变尺度法求解圆弧滑坡的最危险滑面

本文给出了均质圆弧滑动面稳定系数的精确解,提出了用非线性规划中的变尺度(DFP)法求解圆弧滑坡最危险滑面的方法,并作了实例计算,编制了煤系岩体边坡的计算算图.     

全空间中粒子和裂纹的对偶边界积分方程及数值解

针对弹性固体中同时含有粒子和裂纹的情况, 建立了全空间中的粒子和裂纹的位移间断形式的对偶边界积分方程计算模型, 解决了全空间条件下难以对研究对象进行直接加载的问题. 采用边界积分方程的离散形式对含有少量粒子和裂纹的典型情况进行了数值分析, 其中对粒子边界(或界面)和裂纹面分别采用边界点法和高斯配点法进行离散, 计算了裂纹的应力强度因子, 探讨了粒子与裂纹的相互作用. 通过与已有研究结果比较, 验证了计算模型与计算机程序的正确性与可靠性.     

目标等值面切割定界与割平面法结合求解整数规划

把目标等值面切割定界原理与Gomory的割平面法结合起来求解整数线性规划(ILP)问题．首先通过目标函数等值面的平行移动来切去(LP)可行域中含其非整数最优解但不含(ILP)可行解的“无用部分”;然后,应用Gomory的割平面在通过(ILP)最优解的目标等值面上切割其最优解。     

农村低压配电网的特点及理论线损的计算

在深入临湘市电力局农网8个典型台区现场采集有关数据的基础上,分析了农村低压配电网的特点,并用等值电阻法计算了理论线损.还就农村低压配电网三相负荷不平衡对理论线损的影响进行了研究,对用等值电阻法计算线损时所用到的有关物理量的确定进行了比较分析,对目前农村低压配电网存在的问题提出了改进办法.     

等值面绘制及其工程应用

根据等值面的概念，把等值线图的算法理论扩展到三维空间，提出了由空间离散分布的量值寻找其等值面的方法，并应用曲面拟合技术，实现了等值面图的计算机绘制与显示。研究结果为解决在三维结构分析中用三维图形来描述具有空间分布规律的物理量时所面临的难题，提供了新的途径。     

非等价加工圆柱凸轮廓面的误差分析

针对基于两重包络原理非等价加工圆柱凸轮廓面,应用matlab数学工具计算凸轮廓面的法向理论加工误差,并对基于两重包络原理加工的圆柱凸轮廓面法向加工误差进行试验研究.根据三坐标测量的结果,分析研究基于两重包络原理的非等价加工圆柱凸轮廓面的误差及可行性.