医学图象体数据场的剖切显示方法

为了给医生提供一些全面、直观和准确的诊断信息 ,讨论了一种对医学图象体数据场进行二维和三维剖切显示的方法 ,其中对于二维剖切显示 ,可首先由用户通过人机交互的方式来给出对体数据场进行任意剖切显示的路径 ;然后运用反求工程的求解思路沿切割路径进行量化和采样来得到沿切割路径上每个采样点在对应图象坐标空间中的位置 ,并由此获得剖切平面上所有采样点的空间位置坐标 ;最后通过对体数据场进行重采样和插值操作来实现对空间体数据场的二维任意剖切显示 .对于三维剖切显示 ,可首先采用与二维剖切操作类似的图象采样和插值操作来获得纹理数据阵列 ,然后结合纹理映射技术 ,将纹理数据映射到三维坐标空间中 ,以实现数据场的三维空间剖切显示     

用全剖视图帮助重建三维实体算法的探索

本文提出一种算法,先把含有全剖视图的视图转化成相应子实体的视图,由此构造出三维子实体,再把三维子实体合并,提供了一种利用全剖图帮助重建三维实体的途径。并在AutoCAD平台上验证了算法的有效性。本算法主要适用于剖切平面在实体对称位置的全剖视图,对于利用其它类型的全剖图帮助三维重建的算法也做了初步探讨。     

全三维气辅成型数值模拟结果的任意剖切显示

任意剖切显示是全三维气辅成型过程数值模拟后处理的重要技术。通过研究四 面体单元与剖切平面的空间位置关系,提出了一种基于纯空间几何解析的任意剖切面求取以 及在剖切面上高质量绘制场数据分布彩色云图的方法,即通过遍历确定“有效单元”、类过滤 交点求解,以及物理量插值与颜色映射求得剖切面上的物理场量,然后采用OpenGL 技术实 现任意剖切面上场数据分布彩色云图的绘制与显示。实例验证表明,该方法能准确、清晰地 绘制出气辅成型过程中任意剖切平面上物理量的分布,有助于工程技术人员更加有效地理解 和分析模拟结果。     

医学图像3维重建模型的虚拟剖切算法

对医学图像体数据及重构几何模型进行虚拟剖切,可以方便地看到内部的组织,便于观察和诊断,可用于医疗放射治疗规划.针对医学图像重建的表面几何模型,提出了对模型进行平面剖切、立体开窗及任意交互切割的算法.平面剖切和开窗是用剖切面或剖切体对重建模型施以剖切,在剖切面上生成边序列及顶点序列;由此边序列和顶点序列生成封闭的边界轮廓,确定各轮廓的包含关系;对封闭轮廓包围的截面区域进行Delaunay三角剖分,得到完整的剖切后的表面模型.任意交互切割过程是交互生成切割路径,确定切割边界,并沿切割边界对表面模型进行切割.实验结果证明了本文算法的有效性.采用本文算法可得到良好的虚拟剖切效果.     

六面体体元网格三维地质模型剖切算法

针对常用的六面体体元网格三维地质模型,提出了一种求剖切面的算法.首先,采用分层投影求交点的方式,将地质体模型与切割面投影到同一平面,三维空间下的地质体模型与切割面的剖切转化为二维平面上的四边形网格与切线段求交点的运算.为减少判交次数,先根据切线走势判断可能存在交点的区域,再对可能区域进行精确判交.其次,找到并求出不能通过投影方式得到的交点.然后,将得到的所有交点按规则组成四边形网格,对每个四边形三角化处理得到TIN形式的剖切面.最后,对该TIN面进行显示.实验证明了对六面体体元网格三维地质模型剖切的可行性.     

多个剖切平面下剖视图的生成

利用AME提供的应用程序接口(API),对AME模块中的功能进行了改进,新的剖面命令可以得到任意多个剖切平面下三维实体的剖视图,并且突破了AME剖面只能是全剖视图的限制。     

基于四面体的三维地质模型剖切算法研究

为了获取三维地质体任意方向的剖面图,在四面体建模的基础上,利用面与面之间的相切关系以及四面体剖切后拓扑关系的一致性,在三角形自分解基础上完成了三维地质体的任意剖切,并在VC环境下利用OpenGL对该剖切进行了显示。仿真结果表明,该方法实现了三维地质体任意方向的剖切处理,提高了绘制地质剖面图的效率。     

基于医学图像序列轮廓线重建三维表面的改进算法

基于医学图像重建三维表面是医学图像可视化的主要手段之一。传统的方法直接采用由序列轮廓线生成的三角片来拟合曲面,重建的效果和表达的信息均有限。该文提出一种基于三角Bernstein-Bezier曲面拟合和纹理映射的改进算法,即在对生成的单个三角片进行三角Bernstein-Bezier曲面拟合的基础上,通过对三角片三顶点法矢的二次插值来重新计算三角Bernstein-Bezier曲面的法矢,使拟合曲面的显示效果整体连续且光滑;同时通过对重建后的表面模型施以平面剖切,并给剖切后模型的断面和截面贴上纹理来增加图像信息。该算法已运用于伽玛刀治疗计划系统中,重建效果较传统算法取得了较大的改善。     

用旋转矢量法实现任意三维剖面

在三维可视化应用中,实现三维空间模型的剖切几乎是每个三维可视化系统或软件的重要组成部分。而在剖切的过程中,重要的一个环节就是如何实现三维空间中的任意剖面。提出了一种旋转平面法矢量的方法,通过对平面的法矢量进行旋转来实现三维可视化中的任意剖面。     

基于GPU带有复杂边界的三维实时流体模拟

在GPU(graphics processing unit)上求解了复杂场景中的三维流动问题,充分利用了GPU并行能力以加速计算.与前人的方法不同,该方法对于边界条件的处理更为通用.首先,通过在图像空间生成实心的剖切截面构成整个障碍物信息图,算法使得流体计算与整个几何场景的复杂度无关,通过对各体素进行分类并结合边界条件,根据障碍物形成修正因子来修改对应的值;另外,采用更为紧凑的数据格式,以充分利用硬件的并行性.通过将所有标量的运算压缩到纹元的4个颜色通道并结合平铺三维纹理,减少了三维流场计算所需要的绘制次数.实验结果显示出算法的有效性和高效率.该算法可以实时计算并显示一个采用中等规模离散的复杂场景.     

利用DEM自动识别河道断面

在分析了传统河道断面提取方法后，以数字清江项目为例给出了一个基于数字高程模型（DEM）数据的河道断面提取方法，利用DEM数据中丰富的地面坐标和高程信息，自动识别河道断面方向并提取断面数据，整个过程主要由计算机进行处理，人工干预少，效率高。     

Research on Parametric Modeling Method of Micro-Segment Gear Based on Delphi and Catia

In order to solve the problem of low precision and complication of three-dimensional modeling about micro-segment gear, one method of setting up the accurate 3D model is introduced. At first, the equation of the profile curve and the dedendum transition curve is set up, and the coordinates of the whole tooth profile are calculated by the program developed by Dephi software. And then the data of coordinates is imported to Catia, three-dimensional modeling can be got through the operations of rotating, mirror...     

城市地质中基于剖面的3维层状地质体动态建模

为解决城市地质中的基于剖面的浅层地质体建模过程中的地质剖面自动对比问题,实现3维地质体模型的动态重构与局部更新,将3维拓扑推理引入3维地质建模,通过剖面投影方法在3维空间曲面上实现拓扑关系的自动构建与推理,提升地质剖面对比维数,提高地质剖面自动对比自动化程度,实现城市地质中3维层状地质体动态建模。该方法已应用于南京城市地质3维建模中,结果表明该方法适应多种剖面数据,提高了地质空间3维建模效率。     

一种基于零脱靶量的最优制导律设计

基于导弹和目标的三维相对运动关系,提出了一种三维非线性的最优制导律.在导弹和目标的三维相对运动方程的基础上,区别于以往的以视线角和视线角速率作为状态变量的方法,而采用以相对距离和相对速度作为状态变量的方法建立了一种新的状态方程,然后基于零脱靶量的思想,利用最优控制相关理论,设计了一种三维非线性的最优制导律.分别针对匀速运动的目标和大机动目标,用所设计的制导律和比例导引律分别进行了数学仿真,结果表明,所设计的最优制导律能有效地拦截机动目标,其性能优于比例导引律.     

基于耐撞性的前纵梁截面优化设计

前纵梁是偏置碰撞测试中重要的吸能部件之一。本文对前纵梁截面形状进行了优化设计,以提高前纵梁的耐撞性。根据前纵梁截面尺寸参数得到设计变量,构建响应面模型,利用遗传算法计算得到优化结果。将优化所得的截面尺寸应用于某三厢轿车40%偏置碰撞分析中,结果表明,前纵梁耐撞性显著提高,碰撞侧B柱加速度峰值有效降低,整车被动安全性能得到提升。     

基于剖面拓扑的三维矢量数据自动生成算法研究

地学三维矢量数据生成长期以来一直是三维GIS研究中的一个难点,该文将传统二维GIS的拓扑关系引入到剖面数据中,提出了一种基于剖面拓扑关系的三维空间实体自动生成的算法,并提出了在该方法下断层问题的解决方案。     

基于支持向量回归机的三维人脸建模方法研究

提出一种新的三维人脸建模方法,该方法首先运用双目立体视觉原理从不同角度获得人脸的两张照片,在一张照片上选定特征点,通过匹配在另一张照片上得到对应的特征点,然后从空间立体几何知识出发,根据两张照片上特征点的坐标以及拍摄时的参数,计算其三维坐标,利用支持向量回归机(SVR)对其进行回归预测建模,最后经纹理贴图,得到具有纹理特征的特定三维人脸模型。仿真实验结果表明,该方法获得的三维人脸模型较为逼真。     

基于MAXScript 的立体构成插件研究及实现

立体构成课程是艺术设计学科基础课程三大构成之一。基于该课程教学常面临取材 难、加工难、学生三维意识薄弱等问题,采用主流三维软件3ds Max 和其自带的脚本语言MAXScript 对立体构成教学手段加以改进。通过分析并选取立体构成作品常用的构成要素,运用MAXScript 脚本语言设计出一款能够生成多种类型数字化立体构成造型的插件。利用MAXScript 的批处理 能力以及界面编辑功能使立体构成教学更便捷、直观。本插件已应用于福州软件职业技术学院 数字媒体设计系以及福建第二轻工业学校的立体构成课程教学中,受到师生们的普遍好评。采 用MAXScript 辅助立体构成教学,为立体构成教学的数字化提供一种行之有效的新方法。     

一种三维地下巷道建模的改进方法

三维地下巷道建模是矿山虚拟现实的关键技术,存在建模速度慢、巷道交岔口处容易重合等问题。提出了一种基于中心线断面生成三维地下巷道模型的改进方法,该方法根据原始的CAD二维平面图,通过提取关键点来生成中心线和断面线,快速建立了精确的三维地下巷道模型。以某矿山井下斜坡巷道总体布置图和其-425m中段平面联合布置图为例进行三维巷道生成虚拟现实场景,证明了此改进方法的有效性和实用性。     

大展弦比机翼非线性颤振剪裁设计新方法

针对大展弦比机翼水平弯曲模态参与耦合颤振问题,首先用考虑几何非线性的颤振分析方法研究了某大展弦比机翼的颤振特性,结果表明水平一弯模态参与耦合降低了机翼传统模式的线性颤振速度;然后研究了复合材料的铺层主刚度方向角对机翼非线性振动特性和颤振特性的影响规律,提出了大展弦比机翼非线性颤振剪裁设计的新方法.结果表明主刚度方向角的变化主要引起了水平一弯模态振型的改变,一般表现为主刚度方向角从机翼后梁向后缘偏转,该阶模态的相对扭转振型节线位置向前缘移动;反之,该节线位置后移.进一步非线性颤振分析,发现水平一弯模态振型的变化引起了该阶模态参与耦合颤振速度的明显改变,主要表现为该颤振型的颤振速度随该阶模态的相对扭转振型节线位置前移量的增加而增大.通过两个算例验证了结论的正确性.