基于八叉树与RBF神经网络的曲面三角网格生成

采用八叉树空间分解法生成曲面离散点集,再由点的最近邻域搜索得到三维散乱点集的Delaunay三角剖分算法,并通过对输入的散乱点集进行数据平滑预处理,确定特征点和提取特征线,从神经网络的权值矩阵直接计算曲线控制顶点或曲面的控制网格,最后结合RBF神经网络,提出了一种快速、有效的曲面三角网格直接生成法,其网格生成质量较好....     

算法改进的自组织神经网络曲面重构

为提高神经网络法三角网格曲面重构的效率,提出自组织神经网络算法与模糊聚类算法相结合的 改进算法．应用改进算法对大规模散乱点云曲面及花瓶实例进行了网络训练及三角网格重建,在初次网络训 练收敛后,加入模糊聚类计算模块,由模糊聚类算法中隶属度计算来确定输入样本是否可用．与自组织神经 网络算法训练特性进行了比较,结果表明：改进后算法避免了以往算法的重复循环,减少了计算量,加快了网 络训练收敛速度和三角网格曲面重构的速度,仿真重构结果表明：改进后的自组织神经网络算法可实现不同 疏密程度的三角网格曲面重建,并可在保持原数据特征的前提下实现数据精简,较通常算法收敛速度快     

基于散乱点云数据的曲面重构方法

散乱点云的三维重构有广阔的应用前景,通用高效的重构算法是研究重点之一,目前大多采用三角面片重构,与通用CAD/CAM系统中的四边域重构不兼容。本文提出一种在三角域上对散乱点云数据进行NURBS曲面重构的方法,结合了三角面片重构的灵活性与NURBS曲面重构的通用性。首先对测量点云数据进行Delaunay三角剖分,然后针对三角网格模型的数据组织特点采用基于特征的块边界扩展生长数据分块方法进行网格分块,最后通过构造Coons基曲面进行曲面插值,得到了G1连续的NURBS曲面。     

基于散乱点云的快速体积计算法

三维可视化体积计算基本上都是先由散乱点云构建出表面网格模型,然后基于网格模型计算体积,存在计算量大、速度慢的缺点.针对此问题提出一种快速体积计算法,首先使用改进的增量式Delaunay三角剖分对散乱点云进行四面体剖分;然后利用K近邻计算散乱点的拟合曲面和最小生成树,得到各点的法向量;由各点法向量剔除体外四面体;最后计算各四面体体积之和从而得到总体积.实验表明,该算法不仅保证了计算准确度,而且较传统算法大大提高了效率.     

曲面散乱点集的组合三角剖分法

曲面散乱点集的三角剖分广泛应用于三维重建领域.为了更加快速、准确的完成曲面重建,提出了一种组合三角剖分法.此方法将整个剖分过程分为三个步骤:首先借鉴分治算法的思想将整个点集进行区域划分,以降低其拓扑结构的复杂性;之后在各个小区域内依据异侧准则、法向量夹角最大准则、域值距离准则和最小内角最大准则进行直接三角剖分;最后根据三维Delaunay空球准则进行各区域边界的连接,从而完成剖分.实验结果表明,组合法可以准确、快速的实现曲面散乱点集的三角剖分.     

反求工程中离散曲率估算方法

提出了一种新的对三角网格模型和散乱点数据都适用的曲率估算方法。该算法识别了Meyer的三角网格模型离散曲率估算方法中估算异常的区域,以异常区域内的每个顶点的2环邻域作为k邻域,采用加权的局部抛物面拟合法对异常区域曲率进行了估算。通过构建局部三角剖分,把算法扩展应用到了散乱点数据。实验结果表明,本文算法受三角网格形状影响较小,有一定的抑噪能力,能有效地识别曲面的基本特征。     

基于ANN-NURBS的散乱数据点自由曲面重构

探讨了曲面三维密集散乱点数据的几何建模方法。按照先压缩后拟合的两步方法重构策略，实施基于ANN-NURBS的散乱点自由曲面重构。提出了基于人工神经网络(ANN)的散乱数据点的拓扑矩形网格重建方法并建立了神经网络模型。该模型利用神经元对曲面散乱点的学习和训练来模拟曲面上的点与点之间的内在关系，结点连接权矢量集作为对散乱点集的工程近似化并重构曲面样本点的内在拓扑关系。算例表明，该方法可实现三维密集散乱点数据自组织压缩，生成期望疏密程度和精度的矩形拓扑网格，并可有效保持原数据点集的拓扑特征，从而实现了基于NURBS的大规模散乱数据点的精确曲面重构。     

利用三角剖分算法进行小天体物理属性计算

提出了一种利用三维散乱点对小天体表面进行三角剖分,并对小天体的多个物理属性进行估计的简单快速算法.先将小天体表面的散乱点映射到单位球面上,再进一步映射到平面上进行三角网格剖分,避免了非凸边界对原有拓扑结构的破坏.在形成三角网格的基础上,将对体积的积分转化为对多面体顶点坐标的计算,并采用分割小四面体的算法简化了利用格林公式进行多次积分转化的计算过程,从而求出小天体的体积、表面积、质心、转动惯量、惯量主轴及其引力势、引力场分布等多个重要的物理量.通过仿真分析了散乱点数目对计算精度的影响,验证了该算法的正确性.     

移动最小二乘重采样在三维重建中的应用

针对地面三维激光扫描仪采集的多站点点云数据受配准精度和重叠区域的影响,经多视角对齐后生成带有大量噪声和冗余的散乱点云从而影响曲面重建的问题,提出一种基于移动最小二乘重采样的算法：计算点云的ｋ邻域,建立散乱点云的空间拓扑关系,选择合适的基函数和权函数,建立局部拟合区域的拟合函数,结合体素化网格模型实现点云的重采样,分别使用Ｃｒｕｓｔ算法和逆向工程软件ＧｅｏｍａｇｉｃＳｔｕｄｉ -ｏ对重采样的点云进行曲面重建。结果表明：该算法在保证局部细节特征清晰的基础上,能够提高模型表面的光滑性和三维重建的效率,具有很高的实用价值。     

三角Bezier曲面片的G1光滑拼接方法的研究

目的研究三角曲面光滑拼接的实现方法.方法对于三维三角曲面插值网格,依据三角曲面光滑拼接的连续条件,通过引入修正曲面片,从而构造出整体光滑的曲面模型.结果该算法在不提高曲面次数的条件下,简单有效地实现了若干三角曲面的光滑拼接.结论本文提出的算法不仅对三角曲面的光滑拼接具有指导意义,而且对三角曲面和四边曲面的光滑拼接同样具有指导价值.     

3D GIS中空间曲面的不确定研究

数据质量直接影响着GIS应用、分析、决策的正确性和可靠性，而随着真三维模型不断发展，有必要对三维空间数据的不确定性展开一系列的研究．面向对象数据模型中，空间目标抽象为点、线、面和体4种类型，其中面目标由曲面和平面表示．以较为简单的双二次Bezier曲面和较复杂的双三次Bezier曲面为例。对曲面上任意点的不确定性进行了研究，用Matlab编程实现．算例结果表明，曲面上任意点的精度至少要高于确定该曲面的点其中一点。     

基于透视投影和曲面法矢的自由曲面造型

提出用控制自由曲面形状的数据点透视投影和曲面在数据点处的法矢进行自由曲面造型的新思想。利用数据点透视投影和曲面法线方向计算数据点的三维坐标，采用参数双三次样条曲面构造自由曲面。这种给定自由曲面数据的方法易于控制自由曲面形状，几何意义明显。     

基于NURBS的复杂扭变曲面空间光顺研究

阐述了一种曲面空间光顺的方法 采用NURBS(非均匀有理B样条 )方法对空间曲面进行定义 ,把扭变曲面在空间分割成小块曲面片 ,直达到分割的精度要求 ,从而避免了由二维定义到三维映射转换的误差 利用NURBS方法求解小块曲面片控制矩阵和控制点 ,通过重新定义曲面片的权因子和控制点来对曲面局部形状进行修整 ,从而使曲面在空间的光顺性得到保证 此方法应用于风机叶片的扭变曲面以及相关曲面 ,得到了理想的光顺效果 ,是一种比较实用的光顺方法     

一种新的曲面数学模型建立与仿真应用

给出一种新的曲面构造方法．根据已知的一些离散点．生成一个符合曲面趋势的曲面，并保证曲面平整、光滑．该方法适合于构造空间曲面．     

板金展开图的极坐标法

本文提出在曲面体表面的展开图中确定截交线上各点位置的极坐标法,从而克服了直角坐标法中实际放线时由于画垂直线或平行线而产生人为的偏差,而且便于在现场实施.     

一种基于视觉测量的大型自由曲面拼接方法

针对不规则复杂大尺寸三维面型测量的问题,提出一种基于视觉测量技术的大型自由曲面拼接方法。将大型曲面分为若干子块,采用双摄像机面结构光方式获取局部子区域密集点云,在曲面上布置若干标志点,其坐标采取近景摄影测量方法获得,对这些标志点进行局部子块坐标系到全局坐标系的转换,得到自由曲面面型。避免了一般标志点拼接方法的累积误差,解决了非编码标志点匹配及匹配奇异问题。实验表明,在1065mm×1000mm×255mm范围内,用19块子区域进行拼接,平均拼接误差为0．045mm。     

辊型曲面的计算方法

运用分解重构原理,把管棒材曲面在本身坐标系下离散后,将离散点转换到矫直辊坐标系下再重新构造出管棒材表面,再利用截面法求出辊型曲面． 这种求解方法,可以求出管棒材在矫直辊中间为任意形状时,较为理想的矫直辊的辊型曲面． 并且它适用于各种辊系的矫直机上的矫直辊的设计,也可以求二轧辊及斜轧辊的辊型． 该方法是一种适用于ＣＡＤ的计算方法．     

能量优化法分析四边域膜结构初始形态

根据膜结构曲面的多样性,提出了描述膜曲面的三次准均匀B样条曲面方程.根据膜结构受力特点,结合其形与态建立总能量方程,通过数学规划求得曲面的控制点,从而求得具有最小变形能膜曲面.     

搅拌器叶片曲面及其轮廓曲线数学模型的建立

针对目前搅拌器设计绘图中存在的各种问题,根据搅拌器叶片曲面的形成条件,提出了一种建立曲面数学模型的新方法,即先求出直母线上两动点的动坐标,再根据直线的两点式方程确立搅拌器叶片曲面的数学模型,该方法适合于任何直纹曲面,建立了圆锥曲面的数学模型,求出叶片曲面和圆锥曲面交线的数学模型,即叶片曲面轮廓曲线的数学模型．为计算机准确绘制搅拌器投影图作好了准备．     

逆向工程中自由曲面测量规划与重建研究

在逆向工程中曲面的测量应遵循数据采点密度随着曲面曲率特征变化而不断变化这一原则，并应根据离散点的分布确定自由曲面的重建工作.据此提出一种根据自由曲面Z向分层的测量规划和NURBS曲面方程拟合重建的方法，该方法能够有效准确地获取充分反映原曲面特征的最少测量点，并用其进行曲面的重建，保证曲面拟合方程的质量.此方法可以有效地应用于各种自由曲面的测量与拟合中.