基于遗传算法和微粒群算法的群体动画造型平台

动漫制作经常需要大量的个体模型。为了解决群体造型的效率性和仿真度问题,提出了基于遗传算法和微粒群算法的群体造型方法——NGP算法,利用该算法实现由一个复杂模型生成复杂模型群体的过程。遗传算法适用于同一类群体的造型,对每种部件应用这种方法形成各种各样的部件库;微粒群算法适用于对复杂模型的部件进行组合,采用这种方法对各部件进行组合优化,以形成模型群体。实现了基于NGP算法的群体动画造型平台。实验结果表明,平台生成的群体仿真度高,且生成过程效率高。     

一种支持构件化软件测试用例生成的免疫算法

提出了一种支持构件化软件测试用例生成的改进的免疫遗传算法(Improved Immune Genetic Algorithm,简称IIGA),证明了算法的收敛性,并介绍了算法的基本思想。通过将IIGA算法与传统遗传算法在构件化软件测试用例生成中的比较,验证了算法的正确性、高效性。     

基于免疫遗传算法的构件化软件测试用例生成

提出了一种基于免疫遗传算法(GA)的构件化软件测试用例生成模型(MTCGCBS)，介绍了IGA算法的基本思想。通过将IGA算法与传统遗传算法和随机算法在水利构件化软件测试用例生成中的比较，说明了IGA算法的效率明显高于传统遗传算法和随机算法，同时也进一步验证了模型的正确性、可行性。     

基于遗传算法的建筑构件位置分布建模仿真

建筑构件位置分布建模存在可用度较低,建模时间较长,总造价较高的问题,为提高建筑物的整体质量,节约建筑成本,增强建筑结构的适用性,提出基于遗传算法的建筑构件位置分布建模方法,单层建筑主体构件以建筑主体构件横截面的轮廓曲线为基础,由单层建筑主体经过复制生成多层建筑主体完成建筑主体构件建模.通过分析建筑构件的组成,将遗传算法应用在建筑构件位置分布建模中,在适应度函数构建方面增加了对称度、均匀度的度量,对建筑构件位置分布建模过程中控制的变量实施操作,求得全局最优解,优化建筑构件位置分布建模.实验结果表明:该方法可用度高,建筑构件位置分布效果高达90％,符合国家规定建筑构件的最大荷载的标准,建模时间最短,总建模时间仅用92秒,总造价较低.     

地质属性模型框架

应用框架技术是一种用于高层次计算模型的软件设计技术。三维地质属性建模为研究地质属性提供了强有利的手段。地下属性有多种,地质属性框架抽象出地质属性行为模型的共性,通过“基本属性定义”构件,“函数定义”构件,“控制策略”构件,“公共接口”构件的有机组合为地质应用领域提供了适用于地质实体的属性模型生成框架。属性框架运行模式采用了宏定义,代理,算法发生器等多种软件技术。为地质实体属性的实现、属性场模型的表示,提供了方便的,高质量的,可复用方法。     

支持外观造型创新设计的进化计算方法

采用二叉树结构表示数学函数，并对树结构表示的数学函数实施交叉、变异、算术运算、选择等操作，产生新的后代．数学函数对应的曲线可以形成二维草图，经计算机处理后的三维图，能产生造型各异的组件，把生成的组件和人工设计的组件统一保存到原型实例库中。对组件进行二进制编码，然后执行简单的遗传算法，能生成不同的组合方案．由于利用了CAD的可视化环境，并结合人类设计师的智慧及进化计算技术，因此可以产生很多新颖的外观造型．最后以台灯设计为例，介绍了文中算法的执行过程．     

一种新的基于易得图像建筑建模方法研究

为突破单纯运用立体视觉求解算法的诸多限制条件,实现建筑物三维造型的快速便利的建模,该文提出一种新的基于实体特征库的三维真实感建筑造型算法,在以易获得的单幅建筑场景图像作为输入的基础上,系统综合运用建筑场景中各组成实体的造型特征及参考库匹配技术,实现场景的三维造型以及真实感编辑与优化。该文建立实体特征造型库辅助识别二维图像中各个实体部件,并以该实体为造型的构造单元,通过匹配与编辑二维投影图,快速造型复杂和不规则的建筑场景。为解决常见的纹理贴图造型失真问题,优化三维造型的真实感属性,该文设计并实现了三维造型纹理与材质属性的编辑计算方法及实用工具。实验已证明该算法与系统综合体系设计的实用有效性,所研制的系统与优化工具可作为同类型的真实感造型与编辑软件的组件。这项研究成果对于建筑工程CAD与数字城市造型工作,具有重要的实用价值和广阔的应用前景。     

基于刻面分类模式的构件库检索方法

可复用软件构件的检索是构件库和软件复用领域研究的一个重要课题。基于刻面分类模式的检索方式拥有准确、高效的优势,因而得到了广泛应用。论文介绍了刻面分类模式的相关概念以及刻面树的创建方式,分析了基于刻面分类模式对软件构件库进行检索的规则,该规则将用户选择的刻面和术语通过合理的并和交运算组合生成数据库查询条件来完成检索。最后根据规则提出了相应算法以及刻面分类模式检索在实际构件库系统中的实现方法。     

基于刻面分类模式的构件库检索方法

可复用软件构件的检索是构件库和软件复用领域研究的一个重要课题。基于刻面分类模式的检索方式拥有准确、高效的优势,因而得到了广泛应用。论文介绍了刻面分类模式的相关概念以及刻面树的创建方式,分析了基于刻面分类模式对软件构件库进行检索的规则,该规则将用户选择的刻面和术语通过合理的并和交运算组合生成数据库查询条件来完成检索。最后根据规则提出了相应算法以及刻面分类模式检索在实际构件库系统中的实现方法。     

基于语料库的藏文字属性分析系统设计

通过对藏语语料库的统计和现代藏文字结构的分析,研究现代藏文字属性分析系统的模型,设计基本构件字表库、组合构件字表库、粗粒度结构字表库及细粒度结构字表库,并阐述各字表库的结构特征,介绍藏文字属性分析算法.运用该算法及藏文字属性分析系统模型,解析现代藏文字的使用频度、结构、字长、构件分解、各构件的位置及频度等属性,从而为藏...     

基于Web的三维协同设计模型及其关键技术

为在虚拟环境下进行产品异地实时设计和装配,提出一种基于Web的三维协同设计模型.该模型使用户既可以通过浏览器在客户端的虚拟场景中进行个性化设计,也可以与其他用户进行协同设计.通过详细分析协同设计过程,研究任意形状基本实体的表征、零件扩展属性的描述、基本操作的表示、零件之间装配关系和部件运动仿真属性等的建立.基于ACIS和ECSG的三维造型技术和层次细节模型的生成算法,研发以某产品为对象的原型系统,证实该三维协同设计模型的可行性和先进性.     

Procedure-based component and architecture modeling from a single image

This paper advocates a new component-aware framework to reconstruct 3D architecture from a single image. Different from existing work, our motivation is to obtain a complete set of semantically correct 3D architectural components, which enables part reusability towards rapid model reproduction and facilitates model variation. The core of our system is a novel algorithm to adaptively segment repeated curved stripes (e.g., roof tiles, building floors) into individual elements, based on which 3D dimensions as well as architectural components are derived from a single image. Specially for Chinese architectures, we further devise an interactive method to identify outer columns based on user-specified inner columns. Finally, 3D components are generated and shape rules are derived, from which the buildings and their variants are constructed. Our new component-aware framework minimizes the use of data resource (i.e., one single image) and emphasizes component utility during rapid 3D architecture reproduction by advocating a component-aware approach.     

A geometric modelling framework for conceptual structural design from early digital architectural models

Computer support for conceptual structural design is still ineffective. This is due, in part, to the fact that current computer applications do not recognize that structural design and architectural design are highly interdependent processes, particularly at the early stages. The goal of this research is to assist structural engineers at the conceptual stage with early digital architectural models. This paper presents a geometric modeling framework for facilitating the engineers’ interactions with architectural models in order to detect potential structural problems, uncover opportunities, respect constraints, and ultimately synthesize structural solutions interactively with architectural models. It consists of a process model, a representation model and synthesis algorithms to assist the engineer on demand at different stages of the design process. The process model follows a top-down approach for design refinements. The representation model describes the structural system as a hierarchy of entities with architectural counterparts. The algorithms rely on geometric and topologic relationships between entities in the architectural model and a partial structural model to help advance the synthesis process. A prototype system called StAr (Structure-Architecture) implements this framework. A case study illustrates how the framework can be used to support the conceptual structural design process.     

基于遗传算法的创新建筑构件概念设计

通过分析建筑构件的特点，提出使用遗传算法对建筑构件的概念设计进行约束和控制。对原有的遗传算法做了改进，在适应度函数构建方面增加了对称度、均匀度和平滑度的度量。实验结果表明，该算法能够增强建筑构件概念设计的创新性。     

Detection of faulty components via robust observation

A new concept of faulty component detection via robust observation is proposed. An algorithm is developed and computer coded for failure-diagnosis-system design using a robust observation approach. Such diagnosis systems can locate system failures to first-order components without a priori information on possible failure types.     

基于参数化设计的三维桥梁模型构建

参数化设计是几何体建模的重要手段,而桥梁的三维可视化是当今桥梁信 息化的发展趋势。论文针对桥梁外观参数化模型可视化的需要,对几何体参数化建模的原理 和方法进行了深入探讨。结合桥梁结构特点,分析了主要桥梁组件结构（如T 梁、盖梁柱 式墩、轻型桥台等）构件图的几何和拓扑关系,对组件进行了参数化设计,实现组件的三维 建模;并对组件中特殊图元（如圆弧倒角形墩柱、桥台近似锥面护坡）的绘制算法进行详细 研究;根据各组件间空间位置的拓扑关系,利用参数化变量驱动计算各组件空间位置坐标, 进行桥梁的快速拼接。完成的桥梁三维参数化建模以参数为驱动,用户可以对设计结果进行 可视化修改。所实现的三维参数桥梁可视化系统具有模型构建精致,参数化建模彻底、建模 速度快,参数分类清晰,可视化效果好的特点。     

BIM技术在农村住宅结构CAD软件后处理系统中的应用

基于BIM技术研制适用于各种农村住宅结构形式的CAD软件后处理系统.根据面向对象的编程原理,抽象出描述实际结构零件几何信息、结构特征和设计条件的智能对象.采用三维实体建模直观、准确和完整地展现结构的复杂空间位置关系和细部构造;在实体模型的基础上选取特定的实体,提取其中的几何信息,经过投影、消影和自动标注绘制完成施工图和加工图.该软件系统能提取三维实体模型中的构件和零件的加工信息,并按照CNC设备的数据格式要求整理输出为二进制数据或Excel等.     

Generating 3D architectural models based on hand motion and gesture

This paper presents a novel method for rapidly generating 3D architectural models based on hand motion and design gestures captured by a motion capture system. A set of sign language-based gestures, architectural hand signs (AHS), has been developed. AHS is performed on the left hand to define various “components of architecture”, while “location, size and shape” information is defined by the motion of Marker-Pen on the right hand. The hand gestures and motions are recognized by the system and then transferred into 3D curves and surfaces correspondingly. This paper demonstrates the hand gesture-aided architectural modeling method with some case studies.     

基于哈希的二维工程 CAD 图纸检索技术

针对企业在设计创新过程中大量采用已有计算机辅助设计(CAD)图纸进行设计重 用的情况,提出了一种基于哈希的二维工程 CAD 图纸检索方法。首先基于环形分割算法提取 工程 CAD 图纸中每个组件对象几何特征;基于传统 LBP 算子提出了一种局部拓扑矢量量化模 式(T-LVQP),实现对各个组件拓扑特征的提取;然后基于协方差描述符融合几何特征和拓扑特 征,通过 LBG 算法将所有组件按照几何特征分组后得到工程 CAD 图纸的特征向量表达;最后 通过迭代量化哈希算法生成图纸的哈希序列。实验结果表明,该算法检索速度快、准确度高, 对于二维工程 CAD 图纸具有较好的检索效果。