一种LOOP曲面细分算法研究

本文研究了曲面造型中的细分曲面造型方法,分析了细分曲面造型的优点。基于多边形网格的细分方法分析了基于三角形网格1-4分裂的Loop细分模式的优点,并实现了基于Loop细分模式的曲面造型。利用Loop细分模式进行两次细分,得到不同网格密度的数据,最后本文给出了细分前后的点数、边数以及面数,并显示了细分前后的点的效果图。     

一种有效的细分曲面非盲水印算法

提出的细分曲面水印算法是基于图像水印算法和Fourier加法性质。首先将水印信息嵌入一幅图像,通过嵌入水印的图像和原始图像在空域作比较得到含有水印信息的矩阵,然后将细分曲面初始网格迭代三次以使网格的顶点数足够多,最后取出一部分顶点坐标和含有水印信息的矩阵相加得到嵌入水印的网格,嵌入水印后的网格作为新的初始网格。实验结果证明该算法具有较好的强壮性和计算量小的特点。     

一种网格融合算法

快速建模是三维游戏动画领域的重要技术,从已有模型经过修改、编辑、融合构建出新的模型是一种高效的建模方法.本文提出了一种网格模型融合算法,该算法首先将需要的部分网格从源模型上交互剪切下来,并将其配准对齐;然后将两网格模型转化成点模型表示,并将点模型转化成RBF隐函数表示;再对两隐函数进行布尔运算;最后将布尔运算生的隐函数曲面在两网格接合区域进行三角形化,得到最终的网格模型.算法定义了隐函数曲面的影响区域,有效控制融合过渡.采用边界扩展的三角形化方法,保留了融合区域以外源模型的特征.实验结果表明,本文算法具有很好的网格融合结果,可用于游戏动画中快速造型.     

双变量函数曲面作图的一种消隐方法

本文介绍两个变量函数曲面作图的一种消隐算法，这种方法计算量小，并能在任意旋转时做到完全消隐。在工程设计中，我们应用该作图方法取得了很好的效果。     

基于轮廓线的三维网格曲面绘制

在融合了交互式轮廓绘制与网格造型技术的基础上,提出了一种快速三维网格曲面建模方法.根据绘制轮廓线的特征点分布,进行约束化三角网格剖分,提取二维轮廓线的骨架;选取骨架点和采样点投影到三维空间椭球曲面,并引入二面角原则,优化了空间离散数据点的三角化算法;最后缝合骨架点,获得三维网格曲面表示.实验结果表明了该算法的直观性、高效性.     

一种带噪声的密集三角网格细分曲面拟合算法

实现了一个从带噪声的密集三角形拟合出带尖锐特征的细分曲面拟合系统.该系统包括了一种改进的基于图像双边滤波器的网格噪声去除方法,模型的尖锐特征提取以及保持尖锐特征的网格简化和拓扑优化.为了处理局部细节特征和模型数据量问题,提出了自适应细分方法,并将根据给定精度估计最少细分深度引入到细分曲面拟合系统中,使得拟合得到的细分曲面模型具有良好的细节特征和数据量小等特点.大量3D模型实验结果和实际工程应用结果表明了该细分曲面拟合系统的有效性.     

一种隐式曲面的点式生成绘制算法

计算机图形学领域中 ,隐式曲面容易生成几何形状 ,但是难于绘制。为了解决此缺点 ,提出了一种使用迭代函数系统的点式隐式曲面绘制算法 ,它的实现非常简单 ,易于编程。对于一种变量可以被其他两个表示的隐式曲面 ,这个算法绘制效率较高 ,可达到图像精度要求     

曲面造型中某些关键算法的实现方法

在作者建立的基于ＮＵＲＢＳ的曲面造型软件包中，对于曲面求交、消隐及光照等关键算法的实现进行了探索。给出了曲面分割求交算法和基于目标空间和图象空间的曲面线消隐算法，利用扫描线算法绘出光滑逼真的曲面光照图。这些算法实现稳定可靠，具有一定的通用性。     

基于OpenGL的NURBS曲面的绘制

通过VC 环境下的编程实践,介绍基于OpenGL技术实现NURBS曲面绘制的基本步骤和方法,介绍NURBS的结构特点,给出了用NURBS生成船体曲面的实例.     

海量数据的曲面分层重建算法

从二维图像序列进行表面重建的问题由来已久.传统的重建方法通常是先重建或先等值面抽取,再简化数据量.随着处理数据量的增长,传统算法的中间过程会因为存储空间的限制不能进行下去.如何利用有限的存储空间对大数据量进行处理,从而完成曲面的重建曾是要研究的问题.针对大数据量的已分割的医学切片图像,利用逐层重建、即时简化的基本思想,给出一个易于操作实现、数据量可控制的算法.这样可以在硬件条件不太高的计算机(如内存不太大的个人微机)上实现大数据量的医学图像表面重建.     

A review of recent hidden surface removal techniques

Techniques for the removal of hidden surfaces and/or hidden lines from computer generated pictures have continued to be developed and to be applied in other areas. This review covers much recent work in removal methods and some of the newer applications. A broad classification of the many references is given.     

z缓冲区消隐算法的改进

z缓冲区算法是一种比较简单的消隐算法,但算法需要占用相当大的系统资源,且计算量很大。扫描线算法是对z缓冲区算法的改进,该算法大大减少了对系统资源的占用,同时提高了算法的效率。     

Physical-bound-preserving finite volume methods for the Nagumo equation on distorted meshes

In this paper, we present a boundedness preserving finite volume scheme for the Nagumo equation. In this method, we use the implicit Euler method for the time discretization, and construct a maximum-principle-preserving discrete normal flux for the diffusion term. For the nonlinear reaction term, we design a type of Picard iteration to ensure that at each iterative step it keeps physical boundedness. Moreover we prove that the numerical solution of the resulting scheme can preserve the bound of the solution for the Nagumo equation on distorted meshes. Some numerical results are presented to verify the theoretical analysis.     

A systolic algorithm for hidden surface removal

With the advent of VLSI it has become possible to map parallel algorithms for compute-bound problems directly on silicon. Systolic architecture is very good candidate for VLSI implementation because of its regular and simple design, and regular communication pattern. In this paper, a systolic algorithm and corresponding systolic architecture, a linear systolic array, for the scanline-based hidden surface removal problem in three-dimensional computer graphics have been proposed. The algorithm is based on the concept of sample spans or intervals. The worst case time taken by the algorithm is O(n), n being the number of segments in a scanline. The time taken by the algorithm for a given scene depends on the scene itself, and on an average considerable improvement over the worst case behaviour is expected. A pipeline scheme for handling the I/O process has also been proposed which is suitable for VLSI implementation of the algorithm.     

Fast and efficient numerical method for solving the Allen–Cahn equation on the cubic surface

In this study, we present a fast and efficient finite difference method (FDM) for solving the Allen–Cahn (AC) equation on the cubic surface. The proposed method applies appropriate boundary conditions in the two-dimensional (2D) space to calculate numerical solutions on cubic surfaces, which is relatively simpler than a direct computation in the three-dimensional (3D) space. To numerically solve the AC equation on the cubic surface, we first unfold the cubic surface domain in the 3D space into the 2D space, and then apply the FDM on the six planar sub-domains with appropriate boundary conditions. The proposed method solves the AC equation using an operator splitting method that splits the AC equation into the linear and nonlinear terms. To demonstrate that the proposed algorithm satisfies the properties of the AC equation on the cubic surface, we perform the numerical experiments such as convergence test, total energy decrease, and maximum principle.     

基于弹簧-质点模型的不规则曲面纹理映射

针对三角网格表示的不规则曲面的纹理映射问题,提出一种基于弹簧-质点模型的简单、高效、失真小的纹理映射算法。结合调和映射的参数化方法以及弹簧-质点模型的复杂平面展开方法,保持拓扑关系地将三维曲面投影于平面内;通过建立三角网格表示的投影面的弹簧-质点模型,将不规则曲面参数化于给定大小的矩形域;利用参数化的结果计算不规则曲面各顶点的纹理坐标,进行纹理贴图。实验结果表明,该算法能够实现纹理高效、均匀、变形小地映射于任意不规则曲面上。     

一个生成隐式曲面的整数型算法

隐式曲面易实现几何造型,但较难绘制。文章提出了一个隐式曲面的象素级生成算法,并针对隐式曲面的特点实现了隐藏线消隐。由于是象素级算法,所以该算法所绘制的曲面非常细致和平滑。该算法只使用整数运算,所以具有很快的速度。     

基于嵌入式系统的EFIS三维地形软件设计

在EFIS软件上进行三维地形的显示,能使飞行员快速直观地了解到飞机当前的态势和飞行前方的地形,从而及时做出反应。EFIS是典型的嵌入式系统,在其上进行真实感三维处理,必须在有限的系统资源和复杂的图形算法之间进行折衷。该文采用基于视相关的格网地形数据结构,降低了对系统内存的需求。在此基础上采用简化的三维处理系统,在嵌入式操作系统上设计了投影、变换、消隐等模块,实现了三维地形的实时显示,提高了飞行员对态势的感知度。     

线框模型投影图的消隐

不具有表面信息的三维线框模型投影到二维平面上,不能利用现有的立体投影消隐的方法来消除被遮挡线。提出利用包围盒与有向三角形相结合的方法,找出投影图中的相交边,通过投影模型计算距离并判断其相互的遮挡关系。引入遮挡矩阵存储遮挡信息弥补了投影降维后造成的深度信息损失。利用遮挡矩阵更新表示顶点间拓扑关系的连接矩阵,得到不含隐藏线的投影图。实验表明,算法稳定而高效。     

A logarithmically improved regularity criterion for the surface quasi-geostrophic equation

In this paper, we consider the two-dimensional dissipative surface quasi-geostrophic equation, and establish a logarithmically improved regularity criterion. Consequently, our result extends the regularity criterion result of Dong and Pavlovié (2009). In addition, a logarithmically improved regularity criterion to the three-dimensional Navier–Stokes equations is also derived by the same arguments. Therefore, this result extends and improves many previous works.