空间点集Voronoi图的海量构造算法及可视化技术

设计空间点集Voronoi图的增量式外存算法以及空间点集Voronoi图的任意平面可视化剖分技术,以"点-线-面-体"的空间数据结构为基础,实现在指定空间区域内生成Voronoi图的新方法.提出的算法数据结构清晰合理,数据交互方案简单有效且无内存限制,发展的可视化技术可以对空间点集Voronoi图进行任意的平面剖分,实现了三维Voronoi晶胞集合体内部结构的可视化.     

交贯隧道边界元数值模拟中的网格剖分方法

分别分析了三维情况下隧道表面结构化和非结构化网格的生成原理.主要通过对隧道表面进行分块,采用映射方法先在平面内进行非结构化三角网格剖分,然后依据断面的拟合插值函数投影到几何体表面,形成隧道表面的非结构化三角网格剖分.在交贯隧道边界元数值模拟计算中实现了交贯隧道表面网格中交贯点的快速追踪查找,解决了交贯隧道表面交贯处的网格剖分衔接问题,并且通过在VB环境下的OpenGL编程,实现了网格剖分的可视化,并得到了符合边界元计算所需的网格单元节点数据.     

面向体元结构的三维地质模型剖切算法研究

文章针对三维地质建模和地质数据可视化中重要的体元模型,通过对三维剖切面的隐函数刻画,研究了基于可视化工具包(Visualization Toolkit,VTK)的三维地质模型剖切算法。重点对四面体数据结构模型和六面体数据结构模型分别进行剖切算法设计和功能实现。在三维地质模型中应用该剖切算法,结果表明该算法能够较好地对矿区各种形态地质体进行任意剖切,可有效提高三维地质模型的剖切效率。     

复杂采空区激光扫描拼合散乱点云球面投影三角剖分算法

利用三维激光扫描技术对采空区进行探测以建立三维可视化模型,从而准确获取其三维空间位置和形态,是矿山采空区事故隐患综合治理工作中的重要环节.但由于采空区形态复杂,往往需要从多个方位对其进行多次探测才能准确获取采空区完整的三维形态.如何对多次探测点云数据拼合后的散乱点云构建三角网格模型,是实现复杂采空区三维探测建模的关键.本文提出了采空区激光扫描拼合散乱点云数据球面投影三角剖分生长算法,首先选定球心将原位点云投影到球面上得到投影点云,然后对投影点云进行三角剖分,最后将投影点云三角网空间拓扑关系还原到原位点云,从而构建复杂采空区三角网模型.为了有效实现算法,研究了球面投影参数设定、XYZ三向单元栅格点云搜索策略、三角形生成规则、优势顶点边界切分策略、边界闭合策略、不规则三角形优化策略等多种方法.实际应用表明,所研究的算法能够生成优质的采空区三角网模型,为实现复杂采空区三维精确建模及可视化管理提供了重要技术支持.     

三维人体的点云获取与点云重建

针对三维人体重建中人体曲面复杂,点云庞大的问题,提出一种基于三维Voronoi图,并利用Delaunay三角剖分性质的Crust算法进行人体三维重建.采用三角测量原理计算三维坐标,散乱的点云构成Voronoi图,Delaunay三角剖分Voronoi图得到原始模型.利用Xjtuom三维面扫描仪测量人体点云,进而采集到了49幅不同角度和高度的图片,并用自带软件完成了配准.通过Matlab平台完成点云读取,点云精简和基于Crust算法的三维重建.实验表明,该算法可以保证曲面重建的拓扑正确性和收敛性.该三维重建系统能够实现人体庞大点云的三角剖分与人体复杂自由曲面的重建,并得到了360°无缝隙的人体重建模型.     

三维可视化的研究现状和前景

以三维可视化的现状和研究意义为出发点,通过对其建模软件、平台软件和应用软件的研究,总结了数字校园的实现方法,阐述了三维可视化技术的发展前景.     

带岛屿多边形Delaunay三角剖分算法

提出一种适用于任意多边形(含岛屿或不含岛屿)的统一Delaunay三角剖分算法.该算法首先将带岛屿多边形的所有顶点统一构建基于多边形边约束的Delaunay不规则三角网(CD-TIN);基于三角形顶点绕向,提出了多边形域外三角形的判定法则,剔除CD-TIN中的域外三角形,实现了带岛屿多边形的三角剖分.实验表明,该算法在含有大量岛屿的带岛屿多边形三角剖分中具有很高的时间效率和很强的鲁棒性,并成功将其应用到基于剖面的三维矿体建模与可视化系统中,解决了含有夹石或孔洞的矿体剖面多边形三角剖分问题,具有一定的实际应用价值.     

三维地层模型及可视化技术研究

体元构造是三维地层建模的核心。针对地质体的层状结构特征，利用平面不规则三角网，构造三棱柱体元；指出：三棱柱体元的分解与剖分是模型切割重构的关键之所在。在此基础上，通过OpenGL技术实现三维模型的可视化。最后，结合东深供水改造工程，进行了三维地层模型构建及可视分析工作。     

铸造CAE系统的网格剖分技术

基于有限差分法和标准模板库(STL),研究铸造计算机辅助工程(CAE)系统中的网格剖分关键技术,具体包括STL实体截面轮廓快速生成、容错处理,以及截面网格信息的快速提取等技术.由于实现了容错处理技术,对于既定的铸件/铸型系统,其对应的STL数据文件即使存在一定的错误也可以顺利实施网格剖分,这就充分保证网格剖分的安全性和稳定性.特别地,由于采用了较为简单的数据结构及简洁的算法,所以确保网格剖分程序的高效率运行.最后,利用上述网格剖分技术成功实现三维铸件/铸型系统的网格剖分.     

空间四面体剖分及可视化系统设计

地质体真三维建模是地学信息系统的核心问题之一。针对三维建模时模型属性表达缺失和无法进行空间分析的问题,提出了一种TetGen结合WebGL来构建三维模型的新方法。该方法使用TetGen构建模型,既保留细节特征又能高效率完成地质体三维建模及模型的优化。同时,借助WebGL构建了三维模型的3D可视化系统,实现了细节层次模型的展示,并利用js完成模型的空间分析基本参数计算。提出的三维建模方法结合可视化空间表达的方式,不仅实现了三维模型快速准确的四面体剖分,还完成模型数据的组织与管理,强化了模型的空间分析能力,拓宽了模型在地学领域的研究与应用。     

局域网中的课件内容标引与主动服务

为实现资源的有效共享,分析研究了教育网格中的信息标引与统一内容定位技术,给出了在局域网中课件内容标引与主动服务的实现方案。由教育课件标引框架确定其标引元素,用ACCESS生成多课件的标引信息表,采用 MFC编程平台和TCP协议,在LAN环境下实现服务器端被动发送、客户端主动接收。     

反狙击主动探测系统的研究

根据已有反狙击系统存在不足的现状,提出运用"猫眼效应"原理实现激光主动探测反狙击,着重介绍了该反狙击主动探测系统的运用原理、相敏检波技术、及实验结果与分析。并利用凌阳SPCE061A单片机与激光测距仪的接口技术实现语音报警功能。     

Matlab与InTouch间直接通讯的实现

为解决以往Matlab与InTouch间数据通讯必须利用第3方软件进行接口编程的难题,在对Matlab和InTouch软件所提供的DDE接口研究的基础上,以Matlab为客户端、InTouch做服务器,在Matlab环境下,基于DDE技术分别用M文件和S函数两种不同的方法,首次实现了Matlab和InTouch之间的直接通讯.文中给出了用于实现Matlab和InTouch之间直接通讯的M文件和S函数的实例.实例证明,两种方法实现方便,并能支持多输入多输出模型的数据交换.     

嵌入式Web Server中TCP/IP协议的实现

介绍了单片机MC68HC908AP64与以太网控制芯片RTL8019AS的硬件接口电路实现,以及在AP64中如何运用嵌入式Internet的基本理论实现一个瘦TCP/IP协议栈,并且应用瘦TCP/IP协议栈实现嵌入式Web Server。通过该系统可以将家电的控制信号转化成因特网上的信息进行传输,从而实现对设备的远程控制。     

基于混合模型的多重故障诊断

介绍了基于模型的多重故障诊断，它可通过ＡＴＭＳ来实现，能克服基于规则的诊断系统的一些局限性，但当运行模型和故障模型同时被运用或者等级模型被运用时，普通ＡＴＭＳ不能处理这种情况．本文应用分层ＡＴＭＳ来实现基于混合模型的故障诊断方法，同时给出广义最小诊断的定义，从而克服关于最小诊断定义中的不足．由于分层ＡＴＭＳ能表示和处理论据之间的优先级，因而能运用混合模型，能结合基于模型和基于规则的诊断，及提高诊断效率．     

基于USB的中医脉象信号采集系统的设计

目前中医脉象信号采集系统是以ISA或PCI总线的扩展卡形式实现采集功能 ,在可靠性、扩展性等方面尚有不足。通用串行总线 (USB)为数据采集提供很大的便利 ,利用USB可实现较传统方式更有效、更经济的数据采集。该文介绍用USB接口实现中医脉象信号的数据采集系统的硬件和软件设计     

基于AT89C52单片机的智能按摩器设计

利用AT89C52单片机作为控制器,产生脉冲宽度调制(PWM)波形以控制直流电机的转速,进而控制震动的速度和幅度,实现对人体某部位的按摩.利用直流电机芯片L298N驱动12 V直流电机,实现电机的正转、反转和多级调速,并在LED上显示按摩器的档位和正/反转情况.设计的智能按摩器的具有制作成本低、使用方便、功能多样等优点.     

一种新的高速网格入侵检测系统模型

提出了一种新的高速网格入侵检测系统模型,将入侵检测系统部署于网格环境,并采用基于特征匹配的检测技术;为了实现网格中各种资源使用的负载均衡,采用改进的遗传算法进行任务的分配;为了实现对分布式攻击的检测,采用数据融合和频繁模式挖掘技术进行报警的合成与关联分析.该模型不仅能够利用网格资源进行攻击检测,而且实现了网格资源使用的负载均衡.     

基于组态王和MATLAB的温度控制系统

实现了一种以组态王设计上位机界面、MATLAB完成后台复杂控制算法的温度过程控制系统，具体介绍了该系统的组成、上位机界面设计和控制器的实现，采用文本文件操作的方式实现组态王和MATALB之间数据动态交换，完成了对温度过程控制系统的实时控制。     

基于大数据分析的车辆安全检测系统研究

为了检测车辆实时状态和预防交通事故,应采取相应的措施减小交通事故的危害.该文通过物联网与大数据技术,利用Arduino+传感器实现数据整理和采集、MQTT协议+中国移动OneNET云平台消息服务、后端数据处理与感知数据库以及前端实时可视化等技术,对大数据进行数据的清洗及多维度归类,从而达到集预警、报警、分析为一体的服务框架,实现自动预警并发送至用户.