旋转圆锥网格及其在玻璃/钢结构中的应用

圆锥网格是计算机辅助建筑设计中一类新的平面四边形网格,具有良好的等距性质,非常适用于玻璃/钢结构,而旋转曲面是建筑设计中的常用形状.通过引入旋转圆锥网格的概念,并利用圆锥网格的定义,给出了构造旋转圆锥网格的简单方法.证明了只在旋转曲面r(u,v)=(f(u)cosv,f(u)sinv,g(u))的v参数方向进行均匀分割,而在U参数方向进行任意分割,则所产生的平面四边形网格为圆锥网格;并研究了旋转曲面为圆锥曲面和圆柱曲面的特殊情况;最后给出了基于旋转圆锥网格的玻璃结构造型实例.该方法简单易行,对计算机辅助建筑设计中的玻璃/钢结构造型有一定的实际应用价值.     

保持几何特征的均值骨架子空间网格变形

骨架子空间网格变形算法(SSD)在许多3D应用程序中被广泛使用,但其预操作烦琐不适合于普通用户,且变形的结果常常会出现拉伸或收缩等不自然现象.提出一种改进的骨架子空间网格变形算法,将SSD与微分域坐标和均值骨架坐标相结合,达到局部几何特征及骨架特征的保持.由于改进的骨架子空间变形算法最终归结为一个线性的能量最小问题,从而达到了操作的实时性.通过实例证明,该算法不但能够实时地生成视觉真实的变形结果,而且应用广泛,适合于普通用户.     

三角网格表面等残留高度刀轨生成算法

针对截平面法规划的三角网格表面的刀轨长度较长、加工表面残留高度不均匀的问题,提出一种基于改进截平面法的等残留高度刀轨生成算法.首先在估算刀触点轨迹线垂直方向曲率半径的基础上,计算刀触点轨迹投影线并对其进行修正,去除其中冗余的投影点;然后由修正后的刀触点轨迹投影线构造驱动表面,利用驱动表面和网格表面迭代计算刀触点轨迹线;最后由刀触点轨迹线计算无干涉刀轨.与截平面法生成的刀轨进行比较分析的结果表明,文中算法生成的刀轨长度较小且获得的残留高度保持均匀,适合于三角网格表面表示的复杂表面的精加工.     

Cost-Sensitive and Load-Balancing Gateway Placement in Wireless Mesh Networks with QoS Constraints

In wireless mesh networks(WMNs),gateway placement is the key to network performance,QoS and construction cost.This paper focuses on the optimization of the cost and load balance in the gateway placement strategy,ensuring the QoS requirements.Firstly,we define a metric for load balance on the gateways,and address the minimum cost and load balancing gateway placement problem.Secondly,we propose two algorithms for gateway placement.One is a heuristic algorithm,which is sensitive to the cost,selects the gate...     

Space Deformations, Surface Deformations and the Opportunities In-Between

In recent years we have witnessed a large interest in surface deformation techniques. This has been a reaction that can be attributed to the ability to develop techniques which are detail-preserving. Space deformation techniques, on the other hand, received less attention, but nevertheless they have many advantages over surface-based techniques. This paper explores the potential of these two approaches to deformation and discusses the opportunities that the fusion of the two may lead to. Electronic Supplementary Material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

不规则网格上的曲面设计方法

提出一种在不规则网格上构造曲面的方法.其基本思想是,通过均匀双三次B样条基函数的分解和子基函数的分类,将B样条曲面方法推广到任意四边形网格.给定一个任意四边形控制网格,首先对每个控制点构造一个基函数;所有控制点加权组合形成整体曲面.构造的曲面是分片双三次有理参数多项式曲面.此方法可以看成是均匀B样条曲面构造方法的扩展,如果控制网格是规则四边形网格,那么构造得到的曲面与均匀双三次B样条曲面是一致的.最后,实例证明此方法能够有效地构造曲面.     

支持外观属性保持的三维网格模型简化

对已有的三维网格简化技术进行分析,利用半边折叠操作对QEM(quadric error metric)算法进行改进,提出了一种基于二次误差测度(QEM)的网格简化算法,解决了非连续外观属性在简化过程中的畸变问题.通过分析顶点与非连续外观接缝的关系,得出了一个新的边折叠代价公式,使得外观畸变在简化过程中尽可能地推迟;并且在执行半边折叠时给受影响的三角形找到了合适的替换wedge,避免外观畸变的发生.实验结果表明,该算法保持了QEM 算法的高效性,同时在几何属性和外观属性上都取得了令人满意的简化效果.     

3维地质体模型中闭合结构的提取

在地质体建模中,曲面问的拓扑结构分析是一个非常重要的步骤.为了得到块体结构的模型,需要对层面模型内所有的曲面进行全局性的拓扑分析.当层面模型的数据规模极其庞大的时候,这种全局性的分析势必要受到内存容量的限制.为了提高运算速度,提出了一种基于简化面片的闭合块体构造算法,该算法可将模型内所有的曲面数据尽可能地简化,仅仅保留交线附近的关键数据.这种简化后的层面模型既包含了全局的拓扑信息,又可以完全载入内存.实验结果表明,该算法不仅具有较快的拓扑分析速度,并能适用于大规模的地质体模型的构建.     

一种实用的多投影仪显示墙色彩校正方法

针对多投影仪显示墙系统色彩不均匀性的问题,提出一种快速、实用的独立于几何校正结果的色彩校正方法。该方法利用细分网格变形技术将现有针对平面投影屏幕的色彩校正方法推广到适应任意光滑曲面投影屏幕,同时利用加权最小二乘曲线拟合思想降低色彩测量数据量。实际进行色彩校正时,采用可编程图形处理单元(GPU)的像素着色器对投影图像的每个像素进行实时校正计算,并在实际多投影仪显示墙系统中验证了方法的有效性。     

基于重要目标区的三维地形快速渲染方法

三维地形的显示需要绘制大量的三角形网格,为了提高地形显示速度目前广泛采取了三角形网格简化技术。针对弹道导弹作战区域地形的特殊性,提出了一种基于重要目标区的网格简化方法。从BMP位图读取地形高度信息,以四叉树保存网格数据,按照区域重要性静态确定地形网格疏密程度。并采用DirectX平台,实现了导弹战区三维地形显示,提高了渲染效率。