基于力学模型的曲面展开通用算法

为了解决曲面展开算法实现复杂、累积误差和通用性不佳的缺点,提出一种在三维空间内基于能量模型的曲面展开算法,待展开的曲面以三角网格形式表示,将曲面简化为三角网格的顶点组成的质点系统,通过在每个质点上加上适当的力使得三角网格产生相应的变形,达到将曲面展开的效果.与现有算法相比,该曲面展开算法适用于任意形状曲面,不需要使用投影平面,整个变形完全由网格顶点受力来驱动,便于实现、适用面广、对于不可展曲面也能得到较好的展开效果,而不会出现裂纹现象.     

基于分形和曲面展开的雕刻作品生成技术

探索了基于分形技术的雕刻图形计算机辅助创新设计新技术，采用物理模型对雕刻学习曲面展开问题进行了详细地研究，给出了曲面展开算法，完成了分形图形向三维雕刻曲面的映射转换，构造出了更为复杂的雕刻图形。     

基于三角形构造的Trimmed曲面三角化算法

本文提出了一种新的雕塑曲面三角化算法，算法基于构造三角形的思想，能防止裂缝和覆盖现象的产生，并能保证所生成的三角形网格在空间中保持良好的性态，该算法已经成功地应用于作者开发的曲面造型系统ＳＣＡＤ１．０中。     

具有最少算术运算量的二维线裁剪算法

本文在分析现有二维线裁剪算法的基础上,提出了具最少算术运算量的算法.新算法充分利用了矩形裁剪窗口的凸性和窗口边界线平行于坐标轴的特性,沿两组平行的窗口边界线对线段进行裁剪.通过将被裁剪线段定义为有向线段、确定窗口边界的进出边,避免了不必要的求交计算.实际算例表明,这一算法比当前国际上最快的线裁剪算法省时约一年.     

重建自由曲面的神经网络算法

利用神经网络方法解决退向工程设计中的自由贡面重建问题，在ＢａｃｋＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎ算法的基础上，吸取了模拟退火的算法优点，神经网络的学习采用按概率随机随机接受一个不成功训练值的方法，使学习跳出局部最优解，最终收敛于全局最优解，试验证明，用这种方法解决自由曲面的重建问题，可以达到良好的效果，优于以往文献提出的方法。     

基于能量极小准则的曲面再现与光顺

根据能量最小原理及数据逼近理论，提出一种基于散乱数据重建光顺自币曲面的方法，该方法采用Hermite单元极小化目标泛函，再现的曲面全场C^1或C^2连续，这种结合能量光顺的有限元方法抑制了输入数据中噪声的影响，可给出曲面一阶导数甚至二阶导数，讨论光顺因子对计算精度的影响，并通过实例说明该方法的实用性。     

Bézier三角曲面片生成显示与求交算法

本文在证明了Bézier三角曲面片的中点部分网格收敛性质的基础上,通过中点剖分算法给出了Bézier三角曲面片的生成显示算法与求交算法。     

二元三方向样条曲面的快速显示算法与实现

本文应用Ｂ网分裂加密的思想，讨论在计算机上快速实现二元三方向网格上三角域样条曲面的显示。该算法具有快速、稳定和高效率等优点，可用于相应的曲面设计与曲面求交。     

基于三视图的曲面体重建技术

根据空间二次曲线的投影特征，首先利用“五点法”分两步来构造投影曲线，得到投影二次曲线的几何参数表达式，然后应用“点对应匹配法”由各视图相应的投影曲线构造空间二次曲线的坐标式参数方程，并同时构造出空间曲线边的支撑平面，从而建立与三视图相对应的曲面体线框模型，最后，提取线框模型中的面信息，并根据二流形体的性质和莫比乌斯法则（Moebius rule)以及正投影规律，对候选面进行组合判定，将实用面进行装配，得到重建结果的实体模型，这种方法将处理对象拓展到了任意投影方位下的二次曲线。     

基于伪直母线的复杂曲面自适应分片与展开

利用自适应分片技术把拓扑结构复杂的曲面展开为平面.首先把CAD/CAM常用的参数曲面转化为三角剖分模型,求出曲面的伪直母线;然后基于伪直母线对曲面进行自适应分片;最后展开每一片曲面区域.该算法可以直接应用于计算机辅助设计、制造和计算机图形学的纹理映射,也可以应用于实际工业造型中的后继处理.     

基于运动能量模型的人体运动检索算法

提出一种新的借助于运动中产生的能量对运动进行描述的模型。引入运动协调性的概念,利用支持向量机和索引序列对运动进行粗分类。采用基于Keogh下界的线性索引算法精确地度量输入运动和候选动作之间的相似性。实验结果表明,该检索方法具有较好的速度和准确性。     

基于认知模型的通用多概念学习算法

文章在分析了幼儿认知活动的一般过程基础上,抽象出一个概念学习的认知模型,提出了一个面向通用问题的多概念学习算法。并分析了算法的复杂性,通过实验验证了该算法的优点。最后指出了算法良好的应用前景。     

基于空间组合式单元模型的表面求交算法

在空间埋置组合式单元模型中,钢筋单元可埋置于混凝土单元任何位置,混凝土单元网格剖分不受钢筋位置的限制,方便实用,但需确定钢筋单元两端在混凝土单元表面的位置坐标。因此,求解钢筋线与混凝土单元表面的交点坐标是应用该单元模型的前提,现有的求解方法只适用于混凝土单元表面是平面的情况。为此,提出了牛顿迭代法和分块解析法两种处理方法,能求解钢筋线与混凝土单元表面为任何形状时的交点坐标,增强了该模型的适用性。通过算例验证了这两种方法的正确性。从适用性而言,分块解析法要优于牛顿迭代法。     

基于最小面积差的三维模型简化算法

文章提出了一种基于面积误差度量下的三维网格模型简化方法。该方法通过极小化误差目标函数来简化三角网格模型。算法首先对边遍历,计算每条边的最小面积差;然后对面积差最小的边进行折叠;最后通过求解折叠边的最小面积差,确定新点的坐标。实验结果表明,该算法不仅可以反映局部表面几何变化,还可使模型仍具有较高保真度。最后用实例说明了该方法的有效性。     

基于完备能量模型的B样条曲面造型技术

鉴于传统能量模型物理意义的不明确性,对比薄板弹性变形的能量泛函,建立了变形曲面的完备能量模型, 着重解决B样条曲面能量法造型的若干关键技术.完备能量模型可以充分表达曲面刚度并明确设计参数的物理意义及选取标准.通过引入曲面构形及曲面位移模式描述变形曲面;基于完备能量模型推导统一的曲面造型控制方程;采用有限元方法求解控制方程.在单元划分方式上,以双三次准均匀B样条单元划分曲面,有利于简支与固支约束条件的处理.     

基于PM模型的曲面去噪变分水平集方法

PM（perona-malik）模型是一种经典的非线性图像扩散模型,该模型能根据设定的阈值对图像光滑区域进行扩散,并能自适应地保持图像边缘。本文将曲面法矢量与一般灰度图像的强度进行类比,将经典的图像扩散的PM模型转化为曲面几何噪声处理的自适应扩散变分模型,在使曲面光滑的同时,能够保持曲面边缘。曲面采用隐函数的零水平集表达,能量泛函中的数据项用初始水平集函数的Heaviside函数与演化后水平集函数的Heaviside函数差的平方表达,能量泛函中的光滑项基于几何曲率定义。此外,在能量泛函中增加了水平集函数为符号距离函数的惩罚项,避免了水平集函数需要不断重新初始化的问题。数值实验验证了所提出模型的曲面噪声去除及曲面边缘保持效果。     

基于隐式T样条的曲面重构算法

提出隐式T样条曲面，将T网格从二维推广到三维情形，同时利用八叉树及其细分过程，从无结构散乱点数据集构造T网格，利用曲面拟合模型将曲面重构问题转化为最优化问题；然后基于隐式T样条曲面将最优化问题通过矩阵形式表述，依据最优化原理将该问题转化成线性方程组，通过求解线性方程组解决曲面重构问题；最后结合计算实例进行讨论．该方法能较好地解决曲面重构问题，与传统张量B样条函数相比，能效地减少未知控制系数与计算量．     

基于任意骨架的隐式曲面造型技术

给出了一个新的基于任意多面体网格骨架的构造性自由曲面造型算法.算法首先由每个给定骨架构造出一个距离场,然后利用隐函数光滑过渡技术和CSG(constructive solid geometry)表示技术将所构造的隐式曲面自由地两两粘合成一张光滑曲面.隐式曲面的多边形化算法则用来生成最终曲面网格.以任意骨架作为基本体素,突破了传统隐式曲面以点为基本骨架的限制.而且,距离曲面很好地逼近了原骨架形状,使用户可直观地对复杂曲面进行交互设计.而形变函数的引入,则极大地丰富了此方法的造型能力.实验结果表明,基于该算法的原型系统能够方便、直观地构造复杂的自由曲面.