复杂多层介质电磁分析的几何建模及剖分技术

三维复杂介质结构高精度的几何建模和高质量的离散网格数据文件是应用体积分方程矩量法(VIE-MoM)分析其电磁问题的重要前提.借助商用CAD建模软件,针对复杂多层非均匀介质结构的特点,采取了一种由面到体的几何建模思路快速地建立其三维实体几何模型,有效地解决了非均匀介质突变表面上四面体网格的匹配问题,从而实现对实体模型的快速网格离散,获取高质量的四面体网格数据文件.对双层半球壳、双层直锥形、正切卵形天线罩等几种多层介质结构的建模和网格剖分实例表明,采用本文所述方法,在不同形状的介质交界面上都能够实现优良的网格匹配效果,可为VIE-MoM计算复杂多层介质电磁问题提供高质量的网格数据文件.     

基于切片-线扫描的共形网格剖分技术研究

提出了一种满足三维共形网格时域有限差分法求解的电磁目标自动几何建模方法,可实现任意材料目标组合的共形网格建模,具备较强的通用性.该方法以三角面元文件为输入数据,通过对原"切片-线扫描"法的调整,以及对网格相对面积的修正,可快速确定各网格棱边和面上的等效实体信息,实现模型的高效共形网格重构.将该方法应用于一Vivaldi天线的几何建模,其数值模拟结果与测试结果相吻合,验证了该共形网格自动剖分方法的正确性.     

基于CSG模型的SAR城区回波模拟

对城区的SAR回波仿真是一个比较困难的问题.在城区场景的SAR图像中,地面一墙壁结构、屋顶、屋脊、屋檐、地面是SAR图像中重要的散射源.利用构造几何模型对城区建筑进行几何建模,将场景分解为大量三维立体网格,计算网格内主要散射源的散射系数.利用网格位置及其散射系数,在SAR空间几何关系下仿真了城区场景回波.成像结果表明该方法的有效性.     

复杂目标电磁散射特性分析中的几何建模

利用积分方程方法进行复杂导体目标电磁散射特性分析必须综合考虑电磁问题的几何外形的共同建模，几何建模是电磁建模的基础，直接关系到电磁计算的精度与复杂度。建立复杂目标的几何外形需按照一定的原则对目标进行网络划分。本文针对复杂导体目标提出了几何建模和网格划分的原则，利用ANSYS的APDL语言建立了复杂目标的几何模型，以roof-top基函数和曲面RWG基函数为例，给出了符合电磁计算要求的几何数据。     

Maya 5面片建模

面片建模是Maya中的一种重要建模方法,涉及到创建一个由一些NURBS曲面构成并形成一个类似网格的连续曲面的模型。这种建模方法的优点在于可以得到甚至伴随纹理的参数化表达,而且这样得到的模型通常在几何方面更轻便一些(也就是说,具有更少的点线面数目)。然而,面片建模技术需要很多计划和实践才能取得象样的结果,通常,为了得到曲面所满足的正确的网格密度和区域,需要进行多次的模型重构。     

基于层次操作的三维实体变形技术

研究了三维几何实体变形技术,通过对几何实体进行层次划分、变形操作来实现三维实体局部缩放、扭转和弯曲．基于层次操作的三维实体变形技术可精确控制实体的变形量,并可对几何实体实施组合变形操作,实现复杂的三维变形效果．     

CAD／CAM系统中的几何模型

介绍了在CAD／CAM系统中的几种几何建模方式,阐述了线框模型、曲面模型、实体模型的各自的特点及在不同系统中的应用。     

基于手绘的3D概念模型建模

以笔画为基础,使用变分隐式曲面方法,构造形式自由的3D模型。文中描述了建模的具体步骤,并讨论了每一步骤中需要注意的问题,设计出了可以进行自由绘制的程序。程序运行结果表明,使用变分隐式曲面绘制的模型具有光滑、封闭的特性,而且可以方便地进行融合和其他后续操作。     

基于TV模型对含乘性噪声图像的去噪算法

在针对乘性噪声的TV模型的基础上,将原本针对加性噪声的典型模型引入到乘性噪声模型中去.在进行数值差分计算时,与常用的显式和半隐式差分实现方法不同,本文采用备份迭代矩阵的方法来实现显式差分,该方法可使模型在去除噪声的同时,能够保持图像的对比度不变.在此基础上,通过在正则化项中加入常数,使得模型在使用显式差分实现时稳定性大为提高,从而简化了模型实现的难度,提高了算法的速度,并且还一定程度上缓解了阶梯效应的出现.试验结果表明,改进的算法效果明显.     

复杂平面多孔模型的等几何分析

基于NURBS的等几何分析法在模型设计和分析阶段使用相同的几何描述,具有诸多优点。但由于NURBS曲面的局限性,使得其无法有效对多孔模型进行建模和分析。为解决上述问题,文中采用一种模型分片-拼接的方法,在对多孔模型建模过程中采用手工划分和自动划分两种方式把模型分割成若干个容易用NURBS表达的曲面片;然后在分析过程中将上述曲面片进行拼接和控制点自动编号,在保证整体C₀连续的情况下,实现了多孔模型的建模和等几何分析。将分析结果与ANSYS所得结果对比可知两种方法的结果相近,证明了新方法的有效性。     

一种基于几何统计的卫星移动MIMO信道模型

结合统计模型复杂度低和几何模型精确度高的优点,提出了一种基于几何统计的双极化卫星移动多输入多输出(MIMO)系统的信道建模理论。该模型总体上使用几何模型的建模思路,采用射线追踪方法对信道中传输的射线进行追踪,重点关注各条射线的各种小尺度参数,在实际计算中引入统计学方法对各种小尺度参数进行建模与处理,同时考虑信道环境造成的信号衰减以及信道环境对射线极化的影响,完成了信道模型的建立。根据已完成的建模理论,利用Matlab实现极化卫星移动MIMO信道的建模与仿真。通过与增强型统计模型仿真结果进行比较,得出了此几何统计模型是正确的,并可在一定程度上提高建模准确性的结论。     

基于OpenGL的虚拟车床几何建模

三维几何建模是构建数控加工虚拟仿真环境的基本任务之一。研究直接基于OpenGL实用工具包(OpenGLUtility Toolkit)进行数控加工虚拟仿真几何建模问题。在分析常用几何建模方法不足的基础上,指出直接利用OpenGL及其实用工具包GLUT建立三维模型的优点。简要介绍GLUT的功能,分析基于OpenGL的几何建模方法中的坐标系、矩阵变换顺序、装配层次、以及缩放比例等重要问题。在此基础上构建了虚拟车床的三维几何模型。这有助于提高数控加工虚拟仿真环境的真实感,为虚拟机床运动仿真提供了坚实基础。     

牺牲层腐蚀二维数值模拟与仿真

建立了基于扩散方程的二维腐蚀模型,并给出相应的边界条件.为求解二维扩散方程,分别给出了有限差分显式和隐式求解算法.得到了每一时刻溶液在具体位置的浓度值,再由Topography模型计算腐蚀前端面的腐蚀情况得到腐蚀前端行进轮廓线.编程实现了对多种不同牺牲层几何结构以及组合结构腐蚀过程的仿真,最后实验验证了模拟的真实性.     

面向个性化服务的用户兴趣偏移检测及处理方法

个性化服务系统的目标是根据不同用户的兴趣喜好为不同用户提供针对性服务,其核心是建立关于用户兴趣的描述,即用户兴趣建模。然而,现实生活中用户兴趣常常发生不可预测的变化,兴趣偏移问题一直困扰着建模技术,阻碍个性化服务系统性能的进一步提高。为了寻找切实可行的方法解决兴趣偏移问题,本文针对用户兴趣建模的兴趣偏移问题进行系统的研究,着重分析了兴趣偏移的检测方法和处理机制,对时间窗口、遗忘模型、长短期模型等隐式调整方法以及主要显式检测方法和技术进行了系统评述,并在此基础上提出了针对兴趣偏移问题的进一步研究方向。     

基于高阶叠层矢量基函数的时域电磁场 积分方程方法

本文将准正交高阶叠层矢量基函数用于时域电磁场积分方程(TDIE),求解了三维金属目标的时域电磁散射问题.准正交高阶叠层矢量基函数定义在曲面四边形单元上,并且不要求网格为规范网格,给复杂目标的几何建模和电磁建模带来很大方便.在空间上利用伽略金方法、时间上采用点匹配法求解时域电磁场积分方程,并采用隐式时间步进算法,数值计算结果表明了该方法求解时域积分方程的精确性、高效性与稳定性.     

基于几何和纹理混合的工业产品三维建模

基于风格化的特征形状或外观样式的三维建模是产品设计客观需求,为此本研究提出了一种基于程序化建模方法的工业产品三维建模软件设计。所述建模方法首先将产品三维模型分割为基础功能模型和样式特征模型,其次搜索基础模型和样式模型的所有可能组合,最后通过采用变形技术将模型在纹理和几何水平上组合。评估结果表明,该建模软件能够输出满足用户感官需求的风格化设计产品,且具有良好的系统性能。     

三维网格模型的预测压缩算法研究

通过遍历顶点的位置信息和3-D网格中的角度信息,提出了一种顶点邻域预测和角度预测相结合的3-D网格模型顶点位置预测压缩算法。采用Hausdorff距离测量预测误差,试验的结果表明,提出的算法在不同的测试模型上都优于MPEG-4标准中的三维网格模型编码(3-DMC)算法,较好地减少了3-D网格顶点预测的几何失真。     

三维几何数据压缩

介绍了一种对三角形网格的三维几何数据压缩算法,采用顺序树实现三维模型的拓扑结构压缩和几何数据压缩,可以达到在精度损失较小的情况下对拓扑结构和几何数据的有效压缩。     

面向智能电网二元复杂网络的电力统一空间信息模型

智能电网融合了电力网和电力通信网（以下简称二元网络）,是现代电网的升级和跨越。针对电力空间信息模型存在的信息共享、专题应用及动态展示等难题,提出了面向智能电网二元网络的统一空间信息模型。分析了电力企业二元网络统一模型管理需求,按照抽象、实体、业务3个层次构建了二元网络的几何对象、拓扑关系、台账参数的概念模型与逻辑模型,实现了基于公共信息模型的电力二元网络统一空间信息模型表达、建模和一体化管理。     

三维几何数据压缩

介绍了一种对三角形网格的三维几何数据压缩算法,采用顺序树实现三维模型的拓扑结构压缩和几何数据压缩,可以达到在精度损失较小的情况下对拓扑结构和几何数据的有效压缩。