带 2细分结构的四边形化

在Morse函数理论的基础上,提出一种新的从三角网格中建立四边形网格多分辨率表示的方法．先由人工指定或从拉普拉斯矩阵的特征函数中提取临界点,计算带约束的拉普拉斯方程得到光滑的Morse函数．函数的临界点（极大、极小和鞍点）有规律地分布在模型表面,在三角网格表面梯度场的引导下, 生成临界点间流线,得到临界点间的拓扑关系．通过临界点交换规则,同样是采用流线的方法,得到更精细的四边形网格。 最终可实现无需参数化而仅用流线方法来建立不同多分辨率表示的四边形网格。     

基于外存八叉树的大模型多分辨率并行构建

随着3维扫描、计算机辅助设计和科学仿真等技术的发展,包含上千万甚至数十亿几何图元的3维网格模型变得十分普遍,如何实现这些模型的交互式绘制成为日益迫切需要解决的难题。外存多分辨率技术作为提高大模型绘制性能最有效的方法之一,成为近几年计算机图形学领域的研究热点。然而大型3维网格模型多分辨率表示的构建通常需要很长的预处理时间,这非常不利于系统调试和下游应用。针对基于外存八叉树的大模型多分辨率表示的构建,提出了基于子树的任务分割策略和基于基准测试的动态构建任务管理机制,实现大模型多分辨率表示的并行构建和负载平衡,有效地提高了大模型多分辨率表示的构建速度。     

结合形态学梯度互信息和多分辨率寻优的图像配准新方法

对互信息配准法进行算法改进. 在互信息基础上结合形态学梯度作为新的图像配准测度, 不仅考虑所有体素信息, 而且有效结合像素在空间位置的相互关系. 将粒子群优化 (Particle swarm optimization, PSO) 算法这种全局寻优算法和 Powell 这一局部寻优算法相结合, 前者的配准结果为后者的算法优化提供了非常有效的初始点, 优化时间大为减少. 借鉴小波变换中多分辨率的思想, 在低分辨率图像中粗略配准后, 上升到高分辨率图像上进一步细化配准结果, 增加算法鲁棒性. 实验结果证明, 本文算法效果良好, 寻优过程在数分钟内完成, 能够满足诊断和科研的实时性要求.     

弧齿锥齿轮数控加工和齿面接触点求解算法研究

在保证弧齿锥齿轮加工过程中刀盘相对于工件的运动关系不变的基础上,通过矩阵变换实现铣齿加工的数控展成.由于在数控加工每个插补周期中难以实现这种涉及大量运算的运动转换,因此将数控坐标轴的展成运动表示为以工件齿轮转角为参数的五次参数样条函数,保证了插补的实时性和精确性.文中将传统用于确定接触点位置时求解非线性方程组的问题,转化为带有3个设计变量的约束优化问题,简化了法线重合的条件,建立配对齿轮位置矢量相等的目标函数.最后给出实例对算法进行了说明和验证.     

保形参数四次插值算法

利用四次的Bézier曲线段构造了GC2连续的参数四次插值样条曲线,该样条曲线是保形的和局部的,且计算十分简单,所有的Bézier点由型值点和曲率直接计算产生,避免了求解矢量方程.最后,给出了一个数值实例.     

基于径向基函数与B样条曲线的三维人脸重建方法

用二维人脸照片构造三维特定人脸模型是三维人脸建模研究的热点问题.采用立体视觉重建三维特征点,通过人脸正侧面照片特征点的分层、分部位的径向基函数重构一般人脸模型,得到部位轮廓特征明显的三维特定人脸模型,利用B样条曲线进行三维人脸曲面重构;然后运用拉普拉斯金字塔法得到近似的人脸全视角纹理图;再将近似人脸全视角纹理图映射到三维特定人脸模型,从而得到三维特定真实感的人脸模型.实验结果表明,该方法计算简单,生成特定人脸模型效果逼真,可用于特定人脸动画制作的逼真人脸建模.     

图像多尺度边缘检测算法研究

通过检测二维小波变换的模极大值线可以确定图像的边缘点.由于小波变换在各尺度上都提供了图像的边缘信息,所以称为多尺度边缘检测.沿着边界方向将任意尺度下的边缘连接起来,可形成该尺度下沿着边界的模极大线.小波变换能够把图像分解成多种尺度成分,并对大小不同的尺度成分采用相应的时域或空域取样步长,从而能够不断地聚焦到对象的任意微小细节.小波变换具有的多尺度特性,正好可以用于图像的边缘检测.     

Free-Form Deformation with Rational DMS-Spline Volumes

In this paper, we propose a novel free-form deformation （FFD） technique, RDMS-FFD （Rational DMS-FFD）, based on rational DMS-spline volumes. RDMS-FFD inherits some good properties of rational DMS-spline volumes and combines more deformation techniques than previous FFD methods in a consistent framework, such as local deformation, control lattice of arbitrary topology, smooth deformation, multiresolution deformation and direct manipulation of deformation. We first introduce the rational DMS-spline volume by directly generalizing the previous results related to DMS-splines. How to generate a tetrahedral domain that approximates the shape of the object to be deformed is also introduced in this paper. Unlike the traditional FFD techniques, we manipulate the vertices of the tetrahedral domain to achieve deformation results. Our system demonstrates that RDMS-FFD is powerful and intuitive in geometric modeling.     

基于流线的重新网格化及多分辨率表示

提出基于场的重新三角网格化和多分辨率表示生成算法.首先,在原三角网格模型上建立拉普拉斯标量场,据此生成两组夹角为60(的流线.然后,从这两组流线构造以菱形面为主的网格并三角化得到三角基网格.最后,在基网格的基础上,再次使用流线技术对原始数据进行向上重采样,得到模型的多分辨率表示.一般地,基网格的三角形接近等边三角形,实验也表明该方法能够得到较高质量的结果.     

按曲率选取基点的多分辨率表示重构算法

通过曲率引导选取一组基面来完成Eck等提出的任意拓扑三角网格多分辨率表示重构算法中的Voronoi划分．在提高效率的同时,可在相同网格规模下取得更好的重构质量;在重采样过程中以粗网格的Loop细分来指导参数域的细分,减轻了原算法因线性细分而产生的块状分界现象．最后提出一种自适应细分重采样技术,以减少数据冗余．