船体曲面造型研究进展

船体曲面用数学方法表示的重要意义在于其能利用曲面模型进行性能分析计算及为后续的CAM提供所需数据,提高效率与精度。从曲面造型数学工具的发展过程及各种数学方法应用于船体曲面造型两个方面,总结了近几十年来国内外曲面造型与船体曲面造型的应用研究进展,指出了船体曲面NURBS造型的关键技术,并探讨了需要进一步研究的难点问题,为更加合理有效地表达船体曲面提供一些借鉴作用。     

可变形曲面的有限元模型

基于物理的造型方法是当今曲面造型研究的热点之一,可望成为今后曲面造型的实用工具。有别于他们提出的采用有限差分法将曲面离散化来构造和求解可变形曲面的方法,提出用有限元方法构造连续的可变形曲面,同时给出了自由曲面的有限元。     

一阶连续过渡曲面的计算机作图

本文在分析圆弧型过渡曲面的基础上,提出具有一阶连续性(C~1)的Bezier曲面来代替圆弧型曲面,采用旋转扫描方式求取相应的数据,获得光滑圆顺的过渡曲面,响应速度比园弧型的快将近一倍。理论上和实践上表明,它是一种简单快速实用的作图方法。     

用计算机绘制平面对流换热系数的立体图

本文以绘制对流换热系数平面分布立体图实用程序为例,提供了一个用国内较为普遍的IBM-PC个人电脑绘制空间曲面图形的程序设计方法。其中第一部分介绍在直角坐标系中空间曲面的绘制方法,第二部分介绍在极坐标系中空间曲面的绘制方法。     

间歇分度凸轮的计算机辅助制造

本文研究利用计算机辅助制造(CAM)技术加工间歇分度凸轮。首先分析凸轮机构空间啮合原理 ,计算机辅助设计凸轮曲线、曲面和凸轮机构。然后用C语言编制数控前、后置处理软件CAM PRCO,完成凸轮曲线、曲面的数控自动编程 ,模拟加工刀具运动轨迹 ,最后实现计算机辅助设计和计算机辅助制造的一体化     

双三次曲面的反演算问题

在科技领域中广泛应用的双三次曲面,一般都按给定曲面特征点(又称控制点)求解,然而在不少实际问题中,例如地层层面的模拟,都是反过来,即知道曲面上的数据点,求解该曲面的特征点,以确定该曲面方程。这是曲面的反演算问题,本文讨论双三次曲面反演算问题,推导出反演算的数学表达式,依特定值找出系数矩阵,并用二次曲线拟合法求出曲面片角点的切矢量,依方程解出曲面的特征点,从而可确定通过离散数据点的曲面方程。     

基于三维人体测量的参数化人台的研究

为了提高服装的合体性，在对三维人体测量结果统计分析的基础上，提出了参数化人台设计技术路线．在VC＋＋．net单文档视图模式下调用OpenGL，通过多边形曲面造型方法实现了可用按钮和键盘来控制的参数化人台设计．结果生成了反映人体特征的标准系列人台和个性化人台，用于三维服装CAD和服装人台的制作。     

双三次参数曲面求交的一种新方法

针对工程上广泛应用的双三次Ｂｅｚｉｅｒ，Ｂ样条曲面，提出一种新的曲面求交方法．这种方法基于曲面控制网格的“子”分方法，只要控制网格足够逼近曲面，便可用控制网格的小平面代替曲面本身，从而快速求出两张双三次参数曲面的交线．     

非均匀有理B样条理论在自由曲面造型中的应用

探讨了应用非均匀有理B样条(NURBS)的曲线曲面理论理论进行复杂曲线曲面造型的基本方法,给出一个在UG软件中运用该理论进行复杂曲面建模的实例.实践结果表明:应用NURBS技术将大大提高利用计算机设计复杂曲线曲面模型的精度和效率.     

计算机辅助几何设计中的有理 Z 样条方法

讨论了三次曲线、曲面,为了用统一的形式表达二次、三次曲线及相应的曲面,以适合于计算机辅助几何设计的特点,提出了一种新的样条—有理 Z-样条,并详细讨论了该样条的特点及表达方式。     

基于对称差分算法的视频运动目标分割

提出一种视频运动目标分割的改进算法, 该算法综合帧间差分算法及背景减算法获得的信息分割运动物体, 利用对称差分算法获得中间帧运动目标的轮廓信息, 以该轮廓的外接矩形为分界, 再对其外部进行动态背景更新处理, 并对其内部进行减背景运算. 实验结果表明, 该改进算法解决了帧间差分算法在运动物体缺乏足够表面纹理时, 易产生空洞和边缘缺失的问题, 具有计算速度快、 抗噪声能力强和分割效果好等优点.     

NURBS直接插补技术中快速求值求导算法

为了提高NURBS直接插补算法的实时性,研究了NURBS曲线和曲面的快速求值与求导计算算法.根据de Boor-Cox的非均匀B样条求导的递推公式,提出了一种快速递推算法.该算法基于NURBS曲线、曲面的矩阵表示形式,推导了非均匀B样条基函数的系数矩阵快速计算方法.与传统de Boor-Cox等算法相比,该算法推导简单,计算快速,有利于提高计算速度,缩短插补周期,提高插补的实时性.另外,该算法还可用于计算非均匀B样条曲线、曲面,并且可用于计算机辅助几何设计的相关研究.     

Surface registration algorithm for rapid detection of surface thermal deformation of paraboloid antennas

In order to obtain and master the surface thermal deformation of paraboloid antennas,a fast iterative closest point( FICP) algorithm based on design coordinate guidance is proposed,which can satisfy the demands of rapid detection for surface thermal deformation. Firstly,the basic principle of the ICP algorithm for registration of a free surface is given,and the shortcomings of the ICP algorithm in the registration of surface are analysed,such as its complex computation,long calculation time,low efficiency,and relatively strict initial registration position. Then an improved FICP algorithm based on design coordinate guidance is proposed. Finally,the FICP algorithm is applied to the fast registration test for the surface thermal deformation of a paraboloid antenna. Results indicate that the approach offers better performance with regard to fast surface registration and the algorithm is more simple,efficient,and easily realized in practical engineering application.     

医学体数据三维重建的体绘制加速算法研究

研究有效的体绘制加速算法.在抛雪球法的基础上,采用提取最近表面体素的方法实现加速.提出新的分割方法,以体素原有的灰度值作为颜色值的3个分量,将所有体素的不透明度设为0.9或1.0,结果表明,加速算法能满足显示要求且加速作用明显.该加速算法结合了表面绘制方法和体绘制方法的优点,但只适用于不透明物体的重建显示.     

快速高效的碰撞检测算法 

为了提高碰撞检测算法的效率,提出了一种快速高效的碰撞检测方法.利用Morton码存储物体信息,给出一种改进的图层级结构,可快速分割物体空间,减少物体对相交检测;利用图形处理器(GPU)的并行处理特性进行物体包围盒层级树构建、树遍历,不仅可以快速处理碰撞检测中的事务,还可节省存储空间.实验表明,该方法能够快速构建物体层级结构,并能进行高效的碰撞检测计算.     

地震剖面图Wiggle曲线绘制与正振幅填充算法

提出一种地震剖面图Wiggle曲线的绘制与正振幅填充算法,在VC++.NET下编程实现.结果表明,本算法具有实现简单,绘制速度快等优点.     

数字曲线的线性逼近和分段识别

提出了一种综合性的数字曲线识别方法和分析，识别准则，对曲线进行行快定逼近以拟制噪声误差并减少数据点，找出尖点并分段。在此基础上检测基区域内的拟合面积差、当量线性距离差、曲率变化及角距等特征量，进行识别分析，正确实现分段重构。算法简单、抗噪性能好。     

一种杂波环境下的多目标跟踪算法

以实用有效的 JPDA算法为基础 ,运用直接计算后验概率的快速关联算法 ,结合两级自适应滤波器 ,同时考虑邻近目标干扰引入等效噪声协方差 ,提出了一种杂波环境下的多目标跟踪算法。理论分析和计算机模拟结果表明 ,算法有效降低了数据关联算法的复杂度 ,且计算量显著减少 ,实时性得到提高     

任意多边形无叠接靠拢算法的研究与实现

CAD 中常遇到这样一个问题:已知一多边形的位置,如何按指定方向放置另一多边形,使这二多边形以最紧密的方式排放,但不发生叠接现象?以往的方法繁琐,计算时间长。本文介绍一种新型的快速靠拢算法。该算法基于投影法上,再适当使用旋转处理和隐藏区域处理,使判断仅基于有限的多边形顶点,简化了处理过程。本算法可适用于任意多边形,可广泛用于计算机辅助机械落料,集成电路 CAD 中的布局,飞机、汽车制造业中的裁剪,制鞋、制帽和服装中的排料等领域,也为自动排料提供了优化算式的基础。