NURBS曲面C1连续参数优化算法

为了在NURBS曲面上生成满足C1连续的近似弧长参数化等参线,将NURBS曲面4条边界的积分能量函数作为目标函数,提出一种基于分段三次重新参数化的曲面参数优化算法.首先推导出NURBS曲面4条边界的参数表达式;然后使用Hermite基函数变换NURBS曲面u和v方向参数,重新计算参数化等参线,导出变换后的4条边界的积分能量函数;最后通过数值优化算法计算出曲面的最优参数表示.在MFC和OpenGL环境下实现了多个NURBS曲面的等参线分布和纹理映射实验,结果表明该算法是有效的.     

NURBS 曲面自由型特征处理方法研究

NURBS曲面自由型特征因不具有确定的参数、准确的边界,使其表示、编辑及操作十分困难。基于一种新的小波多分辨率分析技术将NURBS曲面从单一尺度几何表示的空域变换为频域的表示形式,借助于滤波器组将模型的整体结构和局部细节变换为其全局和局部多分辨率自由型特征,实现了对NURBS曲面的自由型特征的编辑、操作和控制。该方法不仅能提高NURBS曲面几何建模的效率,而且可以克服传统NURBS曲面建模的繁琐和费时。     

基于CFD的46 000 t油船型线优化设计

为适应国际海事组织船舶能效设计指数对绿色船舶的要求,以46 000 t油船为例,采用CAD软件FRIENDSHIP对船舶进行参数化建模,同时集成CFD软件Shipflow,搭建船型优化平台,实现参数化船型自动生成、性能计算及优化,获得阻力性能较好的船型。研究结果表明：所采用的46 000 t油船型线优化方法具有可行性,可为46 000 t油船型线设计提供参考。该研究方法可实现仿真驱动设计,对缩短设计周期具有重要意义。     

基于CFD的集装箱船阻力性能优化

基于CFD方法实现船体型线的自动优化。应用船型参数化建模方法分析特征参数,提取设计变量,以兴波阻力最小为目标,分别采用Sobol算法和Tsearch算法实现船体型线的自动优化。将上述方法应用于5 100 TEU集装箱船的型线自动优化,运用Shipflow软件进行CFD数值计算。评估结果表明优化船型在弗劳德数Fr=0.26时总阻力减少3.62%,说明该方法可行。     

大型客机概念设计的外形参数化CAD模型

为了加快飞机概念设计中外形造型的进程,应用一种基于形状函教/分类函数变换的参数化建模方法,研究出一种针对大型客机CAD模型的外形参数化方法.该方法可以用较少的参数来完成机身,机翼、短舱等飞机部件的外形建模.采用CATIA二次开发技术,开发了一个面向大型客机概念设计的参数化CAD模型快速生成的软件.精度测试表明,用该软件生成的机翼-机身组合体CAD模型完全能满足概念设计的精度需求,并为以后进一步实现客机多学科设计优化系统打下了基础.     

基于NURBS的点阵材料参数化建模方法

点阵材料因具有优异的物理性能而受到广泛重视,但是相关理论模型研究滞后且仿真数字模型构建存在困难。对比提出一种基于NURBS的点阵材料参数化建模方法。通过给定参数化的骨架模型以及局部控制尺寸,依据骨架模型节点处曲线数量分别构建基本单胞和复杂单胞。这些单胞模型按照点阵材料骨架曲线的拓扑关系进行拼接,从而生成点阵材料NURBS模型,并通过切片对该模型进行三维打印模型验证。通过开发的点阵材料造型系统给出建模实例表明,该方法能够实现点阵材料的参数化建模,从而为进一步的等几何分析提供模型基础。     

基于PCA和广义高斯建模的多聚焦图像融合

为了提高多聚焦图像的融合性能,针对统计图像融合方法中像素间融合参数估计的不足,提出一种基于小波变换域主成分分析（PCA）和广义高斯建模的多聚焦图像融合方法。将高频子带系数建模为广义高斯分布,并通过改进的最大似然估计法获取融合参数。结合低频子带系数的区域PCA融合方法,最终实现有效的图像融合。实验结果表明,该方法与传统的多聚焦图像融合方法相比,可使融合图像的信息量更丰富,具有更佳的视觉效果。     

基于K-L变换的小波图像融合方法

在多源信息融合中,小波多分辨率分析是一种最常用的方法.这里提出在小波多分辨率分析下,利用K-L变换的融合方法.首先利用小波变换对序列图像进行多分辨率分解,对相应的小波系数矩阵进行K-L变换,计算出小波系数权重.按照所得的权重融合小波系数,最后将小波融合系数逆变换实现图像的融合处理.实验结果证实这种方法有效的利用了图像的相关性,主观视觉效果分析和客观统计参数评价分析都表明,新方法的性能优于直接对小波系数进行平均的融合方法.     

基于UG二次开发的参数化建模方法

对于目前有关UG二次开发中零件的常用参数化建模方法,论文提出了两种更为简单快速的建模方法.第一种方法是以内齿圈参数化设计为例,通过先建立零件的模板模型,然后在其对话框的回叫函数中,编写代码更改参数,最后更新,实现零件的参数化.第二种方法是以超声变幅杆为例,利用UG建模环境中的JA文件录制功能,将零件的建模过程进行录制,用得到的代码在对话框的回叫程序中替代原本用API或grip开发的零件建模程序,然后将对话框的输入值与代码中模型的参数进行关联,实现零件的参数化.这两种方法的应用能有效减少设计人员的重复劳动,提高设计效率.     

基于混合统计建模的图像融合

针对目前在多尺度图像变换域概貌子带和细节子带采用的融合规则不统一的问题,提出一种基于金字塔双树方向滤波器组变换域混合统计建模的图像融合方法.首先将概貌子带系数、高频子带系数和各带通方向子带系数分别建模为混合高斯分布;然后根据期望最大化算法估计参数,并利用新的基于后验概率加权平均的规则进行融合;最后通过逆变换实现有效的图像融合.实验结果表明,与传统的多尺度图像融合方法相比,该方法中各子带采用的融合规则统一,融合性能更佳,并能够适合于各种类型图像的融合.     

CAE优化技术在车辆前期研发中的应用

为克服车辆传统研发方法的缺陷,即在设计早期对产品性能有较大影响的结构设计缺少考虑,导致设计中、后期须进行大量反复修改的问题,将CAE优化技术引入车辆前期研发中.介绍CAE优化技术在车辆前期工程设计中的应用和研发流程,通过参数化建模和网格变形等技术的应用实例,展示在车辆概念设计阶段提取设计变量的方法.CAE优化技术能实现...     

基于形状特征的可避免自交的平面多边形变形

给出了平面简单多边形的一种基于形状特征的可避免自交的变形方法。该方法将初始和目标多边形分别嵌入到以其放大的凸包边界为边界的同构平面三角网格中,通过采用对所嵌入的同构网格进行变形的方法,实现了平面多边形的变形。与已有的Surazhsky和Gotsman的方法相比,该方法考虑了初始和目标多边形的几何轮廓及其差异性,故变形过程更加自然,而且在网格剖分时使用了更少的额外顶点,因而提高了算法速度。     

与视点对应的视图插补

ＩｍａｇｅＭｏｒｐｈｉｎｇ是产生图象之间插补变换一类被广泛使用的技术,所有的Ｍｏｒｐｈｉｎｇ方法奢阳基于两幅图象之间的象素位置和颜色的内插。现行的Ｍｏｒｐｈｉｎｇ技术不能保证所生成图象的真实性。本文提出的视图插 补技术,使得所生成的插 补图象对应于某个视点,且不需要知识源图象所对应的摄像朵矩阵,因此计算简单。     

Mesh-based morphing method for rapid hull form generation

Morphing is an interpolation technique that changes one form into another through a seamless transition, producing, in the process, an infinite number of ‘intermediate’ forms between the original and the target. This paper examines the possibility of using the morphing technique for generating a large number of hull forms rapidly based on a number of target forms, existing or newly generated.The paper discusses the technique developed for applying morphing technique to hull form definition. The algorithm first projects the vertices of the original and target 3D surfaces onto 2D planes. After ‘regularising’ the vertices on 2D, they are projected back on the 3D surfaces. The corresponding vertices of the two surfaces are then used for interpolation. It has been found that the interpolated hull forms can be generated almost instantaneously, allowing the whole algorithm to be embedded in an optimisation program.     

真实感人脸模型的细分曲面重建

提出一种利用2张正交照片和细分曲面进行真实感三维人脸建模的方法,并实现了不同模型间的三维变形.为了构造个性化的人脸几何模型,将网格简化、自由曲面变形和细分结合起来,得到多个层次细节下的人脸模型;再经过纹理融合和映射,完成个性化的真实感三维人脸建模;同时利用线性插值实现了同拓扑真实感模型间的光滑变形.实验结果表明：该方法不仅可以进行有效的真实感三维人脸建模,而且变形简单流畅,具有广阔的应用前景.     

基于增量式迭代变换的蜡染图形渐变算法

针对蜡染图形创新, 提出一种基于增量式迭代变换法的图形渐变方法, 即在不受特征点集对应的约束下, 实现两个平面图形之间自然、平滑渐变。该方法采用迭代渐变的思想, 对图形进行矢量预处理, 并分别在源矢量图形和目标矢量图形上采样一组几何特征点, 通过等分弧长对应的规则把两个图形进行权重归中, 对采样的节点求全局最小二乘进行特征匹配与映射, 再通过增量式迭代变换法得到一系列渐变中间图形。计算机仿真结果表明, 此算法能够较好地实现非特征对应的图形渐变, 达到过渡自然、平滑的目的。     

Hull-form optimization in calm and rough water

The paper presents a formal methodology for the hull form optimization in calm and rough water using wash waves and selected dynamic responses, respectively. Parametric hull form modeling is used to generate the variant hull forms with some of the form parameters modified, which are evaluated in the optimization scheme based on evolutionary strategies. Rankine-source panel method and strip theories are used for the hydrodynamic evaluation. The methodology is implemented in the optimization of a double-chine, planing hull form. Furthermore, a dual-stage optimization strategy is applied on a modern fast displacement ferry. The effect of the selected optimization parameters is presented and discussed.     

基于Patran的船体建模方法

对船体结构进行CAE分析时,由于其复杂性,建模过程非常繁琐,效率极低且易出错.寻求一种快速的船舶有限元建模方法一直是船舶设计工作者努力的课题.介绍一种基于Patran的船体建模方法,使用参数化批处理操作,大大缩短建模时间,提高建模效率.     

二维物体变形技术现状与发展

二维物体变形技术在计算机动画、工业造型设计、科学计算可视化、电影特技等领域有着广泛的应用,具有十分重要的意义。近年来,有许多研究者提出了一些效果不错的算法,文中对这些算法进行了分析,对二维物体变形技术做了较全面的综述,探讨了现有二维物体变形技术中需要改进的关键问题,并给出了变形技术在未来的发展方向。     

二维物体变形技术现状与发展

二维物体变形技术在计算机动画、工业造型设计、科学计算可视化、电影特技等领域有着广泛的应用，具有十分重要的意义。近年来，有许多研究者提出了一些效果不错的算法，文中对这些算法进行了分析，对二维物体变形技术做了较全面的综述，探讨了现有二维物体变形技术中需要改进的关键问题，并给出了变形技术在未来的发展方向。