启发式算法设计中的骨架分析与应用

骨架是指一个NP-难解问题实例的所有全局最优解的相同部分, 因其在启发式算法设计中的重要作用而成为该领域的研究热点. 本文对目前骨架及相关概念的研究成果进行了全面综述, 将骨架本身的研究工作归纳为三个层面: 理论基础层面主要考虑骨架与计算复杂性的关系问题; 应用基础层面主要考虑如何高效地获取骨架; 应用层面主要考虑如何利用骨架进行高效启发式算法设计. 在此基础上, 本文详细讨论了骨架研究亟待解决的难题, 并指出了解决这些问题的努力方向.     

基于局部的全自动网格修复算法EI北大核心CSCD

为了提高复杂三维外形模型的网格修复鲁棒性和准确性,提出一种基于局部的全自动网格修复算法.首先,对瑕疵类型进行自动识别,将其自动分划为洞、退化三角形、自交和非流形等不同类别;然后,针对不同瑕疵类别分别采用类动态规划方法、混合内核方法和裁剪缝合方法等相应的策略进行修复;最后,设计出一个完善的修复流程以确保高效、准确地完成整体的网格修复.以Thingi10K数据集为例,以修复后的模型能否被填充四面体为标准,与6种经典算法进行对比,实验结果表明,所提算法不仅可以准确地保持原模型的几何特征,并且其修复成功率为90%.     

射影变换下新的形状匹配方法

针对射影变换下的形状匹配问题,提出一种基于构造的射影不变量——回路型交比的形状描述方法.首先在形状的凸包上均匀取样,对于每一个样本点,依次与剩余样本点相连构成的直线与图像相交,可得到一个回路型交比谱;然后通过动态时域归整算法计算2个形状特征间的距离,采取最近邻原则进行匹配.选取32张电视台台标和13张彩色交通标志作为模板集,通过设定不同的参数得到48组不同程度射影变换下的图像(共1 536张)和16组不同程度仿射变换下的图像(共208张).实验结果表明,该方法对图像有很好的描述能力,在剧烈射影变换下仍有较高的识别率,并且对相似图形有很强的分辨能力,明显优于最新的交比谱及经典的SIFT方法.     

人体、服装、环境系统动态热湿传递数值模拟

建立了人体 -服装 -环境系统的动态热湿传递模型。对Stolwijk人体热调节模型进行了改进 ,考虑到了汗水的积聚过程 ,并结合织物热湿耦合模型 ,用于人、服装、环境系统的瞬态热湿传递过程的数值模拟。在模型中 ,考虑了纤维对湿的吸附与解吸过程及其对热传导率、热容的影响 ,以及相变导致的热生成及释放。实验表明了模型的良好预测性能     

面向三维打印的壳状结构汽车及部件模型轻量化建模

针对壳状模型轻量化设计和模拟问题,提出一种基于热扩散的壳状汽车模型轻量化方法,并利用三维打印在个性化方面的优势建立具有数值模型模拟、三维打印,以及工程验证的一整套汽车轻量化建模系统.首先对模型进行特征分析和提取;然后在给定特征约束和受力工况(外力)条件下,通过热扩散对受力分布进行模拟,并将模拟数值与模型厚度进行对应,得到初步优化模型;进一步,通过三维打印得到实体实验模型,并对实验模型进行工程受力验证,进而根据工程验证情况调整热扩散程度,使得优化模型的厚度更加逼近实际受力要求;最后通过循环迭代方式得到满足受力要求的重量优化模型.实验结果表明,该方法能够在满足实际受力情况下减重达30%,并大大缩短了壳状汽车模型研发周期,是有效且高效的.