基于体重构的过渡特征抑制算法

为抑制边界复杂的过渡,提出一种新的过渡特征抑制算法.该算法基于体重构实现过渡特征的抑制,避免直接处理过渡的复杂边界.在边过渡抑制过程中,首先根据过渡面结构重构过渡体,然后布尔操作原模型与过渡体实现边过渡抑制.通过进一步的局部几何分析及处理,该算法不但能抑制小半径的常规过渡,而且能抑制大半径的相交过渡.此外,算法还基于点过渡周围支持面的边界重构实现点过渡抑制.实验结果表明,该算法简单、通用,能有效地抑制实际工程模型中的过渡特征.     

基于人手指力学特性的虚拟手接触力生成

为了增强虚拟手交互的真实性和沉浸感,提出了一种考虑人手指力学特性的虚拟手接触力生成方法.通过分析虚拟环境中几种重要的接触力生成算法,结合人手的感知特性,构建了人手指接触力测量平台,研究了手指接触力和接触面积之间的关系,提炼出以接触面积为变量的指尖接触力的力学模型.仿生手的生理组织构造,分层建立虚拟手指的几何模型和运动模型,提出了虚拟手指接触面积的求解算法.实验结果表明,采用该虚拟手交互接触力生成算法,当虚拟手指触摸虚拟物体时,用户可感受到逼真的接触力觉.     

面向自顶向下协同装配设计的任务规划研究

分析了产品自顶向下协同装配设计的特点,以及其设计任务规划对产品设计周期和设计效率的影响,研究了任务规划方案,主要包括任务分组和任务组分配.任务分组根据设计组工作量尽可能均衡和任务组内任务应具有较高关联耦合度两个原则,给出了分组遗传算法.根据任务组的关键度和设计组的综合能力,提出了任务组分配算法.以牛头刨床自顶向下协同装配设计为例,验证了任务分组和任务组分配算法的可行性与有效性.     

一种通用的trimmed曲面三角化算法

本文提出一种既可用于进行trimmed曲面求交,也可用于进行trimmed曲面显示的快速trimmed曲面三角化算法。算法主要基于本文首次提出的对trimmed曲面的空间及参数trimmed边界进行相关离散的思想和入边、出边、跨边三角形等新概念。算法已经成功地应用于雕塑立体造型系统MESSAGE中,进行trimmed曲面的求交与显示。     

雕塑物体的布尔运算

本文提出了一种带有trimmed曲面物体的快速布尔运算算法。算法首先对trimmed曲面在其trimmed区域内离散,并进行离散求交,在离散求交时保证三角形边面仅求交一次;算法采用交点表与连续跟踪相结的方法跟踪交线,并在跟踪交线的同时用Euler算子建立起交线的数据结构且对特殊交点进行特球处理;算法最后用一种新的交点修正法对离散交线进行求精。     

基于物理的虚拟手交互碰撞力觉生成和反馈

提出一种考虑摩擦的虚拟手交互碰撞力觉生成和反馈方法，以让用户手指感受到逼真的冲击，增强虚拟操作的真实性和沉浸感．该方法首先运用冲量定理和弹性恢复系数，求得质点刚体在二维空间碰撞后的运动状态，然后结合库仑定理，生成质点刚体有摩擦的碰撞力，并拓展到三维空间的虚拟环境中，计算非质点的虚拟刚体碰撞的力矩，再通过虚拟手静力抓持力觉生成模型，将碰撞力和碰撞力矩作用到虚拟手上，求得每个虚拟手指受到的冲击力．当虚拟手抓持的物体与其它虚拟物体发生碰撞时，利用CyberGrasp力觉反馈数据手套，用户手指可感受到逼真的冲击力．实验结果表明运用所提出的方法，用户在虚拟装配时可感受到真实的碰撞力．     

基于CSCW的CAD系统协作支持技术与支持工具的研究

计算机支持的协同工作（CSCW）给CAD技术带来重大发展，但仍然存在许多问题。其中之一是缺乏将协作性能同应用功能有机结合的方法。文中在分析的现有协作支持技术，工具和系统不足的基础上，提出了用协作支持工具软件CoCADToolAgent改造商品化CAD系统来开发CSCD系统的新思路和总体技术路线，给出了通讯支持，协议，一致性维护和并发控制，协同感知，任务和脚色机制的有效的实现方法，作为本方法的一个应用实例，成功地将传统的人机交互式CAD系统AutoCAD转变为网络环境下支持人人交互的CSCD原型系统，作为专用协作支持工具，CoCADToolAgent比NetMeeting之类的通用协作支持工具具有更好的协作性能，该方法可推广到三维CAD系统。     

混合加工特征识别方法

介绍一种集成了自动特征识别和用户交互特征定义的混合特征识别方法，该方法采用基于广义痕迹的特征识别建立零件的加工特征模型，通过交互特征定义对已建立的加工特征模型进行局部修改和再解释，在交互特征定义中，用户只需通过选取要修改的特征面定义自己的特征，剩余的面则调用自动特征识别算法处理，特征参数由系统提供的统一算法计算，从而减少了交互的工作量，这种混合特征识别方法有助于提高加工特征识别系统的实用性和健壮性。     

基于图像的快速碰撞检测算法

基于图像的碰撞检测算法是一类较新的碰撞检测方法，它有效地利用图形硬件的加速功能，以减轻CPU的负担，文中提出一种基于图像的快速碰撞检测算法，该算法在继承一般基于图像的碰撞检测算法优点的同时，不但能处理任意形状的多面体，而且具有更高效率，该算法主要采用对物体表面进行自动凸分解，将凸分解结果合理的组织成层次二叉树结构，以及绘制加速等技术，与相关算法的实验比较说明，该算法在性能上有较大的提高。     

半透明半明确协作框架下远程指针协同感知研究

远程指针协同感知是CSCW系统的关键技术之一，首先提出了半透明半明确协作框架下指针共享原理，包括鼠标移动消息事件的截取和鼠标消息事件和执行模式，然后提出了指针一致性维护和指针映射方法，给出了指针映射前、后处理算法和基本映射思路，最后研究了动态指针与语义重载的实现框架，构造了动态指针的模拟资源，设计了远程指针的感知域和重载语义，原型系统的实践表明这些技术方法是正确可行的，有利于增强协作者的群体意识，促进协同工作的进行。