基于分块的大规模地形实时渲染方法

将地形数据分块技术、层次细节模型（LOD） 技术、改进的ROAM 算法和数据预取技术等相结合,提出了一种超大规模地形数据实时渲染方法.通过分块策略对规则网格进行区域分割,采用空间填充曲线对分块网格进行多分辨率排列,并建立三角形节点顺序与剖分点之间对应关系的快速检索,实现数据快速调度;视见体投影简化分块裁剪算法降低可见性判断的复杂度,提高了计算效率;改进的四队列ROAM实时构网算法,很好地利用了相邻帧的相关性,有效地提高了渲染速度;基于视点预测、部分数据常驻内存的多线程数据预取实现了场景规模基本不相关的连续LOD实时渲染.实验结果表明,该算法高效可行,适合于海量地形场景的快速渲染和交互漫游应用.     

基于调制度信息的网格重构算法

提出一种基于调制度的网格重构算法,首先对调制度进行等级量化,在调制度高的区域构造种子三角面片;然后优先选取测点调制度高的活动边进行增长,依据加权最小长度准则选择最佳候选点;在径向基函数孔洞修补之前根据三角面片几何属性对孔洞边界进行预处理.实验结果表明,该算法对平坦和高曲率区域都能有效地重构出形态比较均匀的二维流形网格,较好地保持了模型的细节尖锐特征.     

基于球面参数化的点模型渐变

为了获得光滑自然的点模型渐变效果,基于球面参数化,提出了一种鲁棒的渐变算法。该算法首先对源和目标模型进行球面参数化,使得参数化后的模型嵌入到单位球面上;然后在球面上自适应地对齐模型间的相应特征点,并将球面映射到矩形参数域上,基于该域建立模型间各采样点的对应关系;接着在渐变过程中,采用拉普拉斯算子计算出中间点模型的几何位置,以保持模型的细节;最后利用移动最小二乘曲面进行动态上采样,以消除中间模型的裂缝。实验结果表明,该算法具有良好匹配的采样点对应和光滑的渐变过程。     

利用物理模型合成皮肤图像

为了获得各种丰富和逼真的皮肤图像,在对皮肤结构和皮肤组成进行分析的基础上,提出了一种基于物理模型的鲁棒算法对输入的单张皮肤图像自动进行色素分离,并在此基础上实现了全局性和局部性的合成。输入的图像首先被分成N个子区域,并依次在每个子区域利用ICA算法提取分离向量,之后对得到的分离向量进行合理性验证。如果分离向量不合理,则丢弃,在下一个子区域重复上述过程。最后,从所有的合理分离向量中得到最终的分离向量,分离得到黑色素和血色素的密度分布图。通过改变色素的密度可以进行全局性合成,也可以利用密度信息选取感兴趣区域进行局部性合成。实验结果表明,该算法非常有效,可以对人体皮肤图像进行"电子化妆",重新生成更多逼真的合成图像。     

基于本体的夹具设计知识表达

针对计算机辅助夹具设计领域存在的设计知识重用困难问题,提出了基于本体的知识表达方法,遵循CommonKADS构建知识模型的结构化方法,采用OWL来构建夹具设计知识本体,定义了该领域的基本概念,如装夹特征、元件、关系与约束等.在本体基础上,用SWRL来描述夹具设计规则,建立一个语义清晰的夹具设计知识库,分离了事实和推理.该本体采用了层次结构,便于扩充和修改,具有较强的推理能力.最后通过实例说明了该本体的应用.     

逆向工程中复杂拓扑关系的三角网格构造*

三角网格构造是逆向工程CAD建模技术中的一个重要步骤。提出了一种针对扫描线点云数据的三角网格构造方法,该方法的核心思想是合并同层的扫描线,并且标记合并后扫描线的间断点,以便三角网格构造和拓扑结构建立。该方法解决了对于包含分叉和内孔特征的三角网格的构造问题。     

3G对话式视频业务中H．264／AVC的容错策略

3G通信技术的出现使对话式无线视频业务成为可能，而且最新的3GPP／3GPP2标准要求3G终端支持H．264／AVC视频编解码技术，但由于无线网络传输的误率高，因此必须为3G对话式视频业务提供相关的容错技术；同时由于硬件的限制，3G终端只支持部分H．264／AVC的容错工具。针对上述问题，根据3GPP／3GPP2标准，在对H．264／AVC中的各种容错工具在基于分组交换的3G对话式视频业务中的适用性进行分析的基础上，给出了一些实用性的容错方案。这些容错方案的性能经过一般测试条件测试，实验结果表明，能够得到比较满意的纠错效果。同时通过对各种实验数据的分析可见，在这种低带宽、高误码率的环境中，若编码时采用复杂度低的FMO方式，再辅以合适的帧内编码块刷新模式，则可以充分利用帧内宏块的空间相关性，以便在有限的带宽内能得到更好的纠错能力。     

基于小波的车牌汉字特征提取

车牌识别系统是智能交通不可或缺的一部分.在车牌识别系统中,车牌首位汉字的特征提取和识别是一个难点.为此,将小波的多分辨率特性应用于车牌汉字特征的提取,提出了一种直接从灰度图象提取车牌汉字特征的提取方法.该方法首先提取图象的小波矩和基于小波分解的区域密度特征,然后以识别率好坏为最优依据,进行特征分量排序和选择,最后把特征矢量送入BP神经网络进行字符识别.该方法避免了一些传统汉字特征提取方法需要对图象进行二值化操作而造成的汉字字符结构信息丢失.提取的特征有效地反映了车牌汉字的局部和全局特征.实验结果表明该特征提取方法可以得到比较好的识别效果.     

基于图像化几何的三维模型彩绘

基于纹理映射的彩绘系统通常受到从三维模型空间到二维纹理空间参数化的限制.如果一个模型具有复杂的拓扑结构或高度复杂的表面细节,寻找一个好的参数化方法通常是非常困难的,即使可以实现,通常也不能自动完成,需要用户手工交互进行.针对这种问题,提出了一种用于在三维模型表面直接进行彩绘的数据表示方法和一个原型系统,通过在三维模型中的每一个三角形上生成带有颜色信息的几何点,该系统可以支持许多与二维图像编辑类似的操作.其中一个关键的内容是提出了一种包含几何、拓扑和色彩信息在内的自适应的数据表示方法.这种方法被称为图像化的几何,它允许用户将每一个三角形视为一个三角形图像,并可以在不需要任何参数化的前提下在三维模型表面进行彩绘.系统的输入为一个常见的三角形网格模型,通过系统处理后变成一个在三角形上分布着带有颜色信息的几何点的三维表面.因为创建过程是自适应的,因此只有那些需要进行绘画纹理的三角形才需要创建几何点,这样可以节省存储消耗.将这种数据表示用于三维模型彩绘可以很好地处理具有复杂拓扑结构的模型.     

对国产三维CAD软件产业发展的几点思考

一、三维CAD与产品创新 我国是一个制造业大国.在新一轮的国际产业结构调整中,我国正逐渐成为世界最重要的制造业基地之一.这对中国制造业企业的竞争力水平提出了更高的要求.目前,我国制造业与发达国家有比较大的差距,这种差距主要表现在产品设计开发方法和技术手段的落后,无法及时开发出市场需要的、具有创新性和独特性的新产品.这是我国制造企业面临的一个极其严重的问题,提高我国制造业核心竞争力已经成为当前迫切需要解决的瓶颈.