线框模型中二次曲面的识别

定义关联两曲线间的夹角和由3条关联曲线确定二次曲面,提出适用于曲面的回路搜索最小转角法,且利用它并辅以矢量混合积验证搜索曲面上最小回路的方法．实现从线框模型中选择任意一条曲线就能够搜索到包含它的所有潜在表面回路,突破以往回路搜索方法中只能从某方向极值点开始的束缚,为线框模型表面识别中将含曲线表面与不含曲线表面分治识别奠定基础．算法可处理含有任意位置的二次曲表面的线框模型,并能较准确地判别二次曲面的类型．     

从单幅正轴测投影线图建立平面立体的模型

提出了一种从单幅二维正轴测投影线图建立平面立体线框模型的新方法。提出一种新的空间直线坐标表示法，根据正轴测投影线图中隐含的直线与平面之间的从属关系建立约束方程。考虑画出隐藏线的正轴测投影线图，根据线画图中隐含的约束条件，建立一个线性系统，通过求解该线性系统，得到平面立体的三维信息。证明解释平面立体正轴测投影线图至少有4个自由度。     

线框模型投影图的消隐

不具有表面信息的三维线框模型投影到二维平面上,不能利用现有的立体投影消隐的方法来消除被遮挡线。提出利用包围盒与有向三角形相结合的方法,找出投影图中的相交边,通过投影模型计算距离并判断其相互的遮挡关系。引入遮挡矩阵存储遮挡信息弥补了投影降维后造成的深度信息损失。利用遮挡矩阵更新表示顶点间拓扑关系的连接矩阵,得到不含隐藏线的投影图。实验表明,算法稳定而高效。     

利用3维重建技术进行线框模型消隐的算法

本文利用３维重建技术，提出了由线框模型得到表面信息的算法，从而实现了线框模型的消隐。在消隐部分，本文采用的是一种新的隐面消除方法。     

加权成对约束半监督局部维数约减算法

考虑到已有的半监督维数约减方法在利用边信息时将所有边信息等同,不能充分挖掘边所含信息,提出加权成对约束半监督局部维数约减算法(WSLDR).通过构建近邻图对边信息进行扩充,使边信息数量有所增加.另外,根据边所含信息量的不同构建边的权系数矩阵.将边信息融入近邻图对其进行修正,对修正后的近邻图和加权的成对约束寻找最优投影.算法不仅保持了数据的内在局部几何结构,而且使得类内数据分布更加紧密,类间数据分布更加分散.在UCI数据集上的实验结果验证了该算法的有效性.     

双重视图下的3维网格模型可见水印

目的 为保护3维模型数据的版权,提出一种在3维视图下和线框视图下都可察觉的3维网格可见水印,并针对三角形网格建立了相应的可见水印算法。方法 该算法首先将待嵌入区域投影到2维平面上,再将矢量形式的水印信息嵌入其中,最后将该区域投影到原模型上。算法的核心过程是将三角形划分成在水印信息内和在水印信息外的两部分。文中借鉴了Sutherland-Hodgeman多边形裁剪算法,将其应用于水印嵌入的过程。结果 为验证算法的可行性,使用3个3维模型数据进行了实验,实验结果表明该算法较好地保持了原模型的外观,且嵌入的水印信息在两种视图下清晰可见,嵌入水印后的数据增加量约为10%。结论 本文算法可有效地嵌入水印信息,达到保护3维模型数据版权的目的。     

求平面体投影图全部最小回路的算法

提出了投影图中最小回路的概念和求全部最小回路的一种算法。首先构造图中各个顶点的关联边逆时针排列序列,然后分别从图中各个外围点出发沿外围边逆时针方向搜索,按照顺时针最小转角原则,寻找各个回路边,直到返回出发点得到最小回路,并逐步删除图中一些相关线条。最终可将图中线条全部删除,得到全部最小回路。算法简洁清晰,运算复杂度低。通过实例表明了算法是鲁棒的和高效率的。     

由物体线框模型构建表面模型研究综述

三维重建过程中线框模型往往作为中间模型出现,由于线框模型的二义性以及过 于简单的信息制约了它的应用,通常都要将其转换为表面模型或实体模型。该文主要围绕三维 重建中线框模型的表面构建问题,分析其中所面临的难点。根据三维重建源对象的不同,对直 接从线框模型提取特征构建表面模型、面向线框模型从单幅线图构建表面模型以及基于多面投 影图构建表面模型三个方面,综述了当前对线框模型进行表面构建的方法。在此基础上指出研 究中尚存在的问题并展望未来的发展趋势。     

基于投影特征识别的斜截切二次曲面重建算法

平面与二次曲面的截切组合是机械零件常用的设计手段.在分析斜截切二次曲面在三视图中的投影特性的基础上,提出识别和重建这类曲面的算法.首先根据曲面的投影特性在三视图中检索斜截切曲面的投影痕迹;然后以其作为引导,初步判定曲面类型,深度优先搜索进一步识别斜截切二次曲面;再根据投影边的二维信息计算未截切曲面的几何参数,并通过未截切曲面与截平面求交获取截切曲线;最后构造斜截切曲面的拓扑结构,生成三维曲面.该算法可以识别和重建空间任意位置的斜截切二次曲面,拓展了重建算法的形体覆盖域.文中算法目前已运用到形体重建原型系统中,实验结果证明了其有效性.     

一种二维工程图向三维模型的尺寸映射算法

针对当前制造型企业内部存在二维工程图和三维CAD模型之间的数据共享问题,提出一种基于图匹配的二维工程图向三维CAD模型的尺寸映射算法,将二维工程图中的尺寸信息直接映射到对应的三维CAD模型上。首先将三维模型进行投影得到投影视图,然后将投影视图和二维工程图转化为一种空间关系图,对两个空间关系图进行图匹配,找出图元间的映射关系,并且利用工程图中尺寸标注的特点对算法进行改进,提高算法效率和可靠性。实验结果表明,该算法可以很好的实现二维工程图向三维CAD模型的尺寸映射。     

High-quality polygon edging

Applications combining wireframe and shaded primitives often produce unwanted artifacts and thus poor-quality polygon edging. We have developed an algorithm that uses an edging plane to generate clean, high-quality polygon edges when using separately drawn vectors to highlight polygon borders. The algorithm maintains the subpixel adjustments necessary for accurate polygonal rendering. The edging plane is simple to incorporate into existing software and hardware scan convertors. In this article, we describe the problem of edging a single polygon, then extend the discussion to multipolygon surfaces and multiple component assemblies. We introduce our algorithm and compare it to existing methods for improving polygon edges     

在灰度图上叠加线框图的一种新方法

在有色调明暗变化的灰度图上叠加线框图的显示,有利于人们进行更好的观察.但已有的各种叠加方法均是依赖深度值比较进行操作的.它们不仅没有完全解决线框图显示时的断续现象,而且还会导致被遮挡面的线框也被显示的错误.对此,提出一种不进行深度值比较的方法.利用线框与面片的相关性及面片间的遮挡关系进行比较的操作,使得线框图不仅能得到高质量的叠加绘制,而且不必进行深度值的计算.     

Fast generation and display of iso-surface wireframes

The paper presents a method for generating and displaying wireframe approximations to surfaces of constant value (or iso-surfaces). Input to the method is a data grid, a volume decomposition with each of whose vertices is associated a scalar value. During a preprocessing phase, the method constructs a threshold-independent data structure based upon the given data grid. The data structure relates the edges of an iso-surface wireframe to the edges of the data grid, for all possible threshold values. During the subsequent rendering phase, the data structure supports efficient generation and display of the iso-surface wireframe corresponding to any selected threshold value. The technique is efficient enough to form the basis for an interactive software system for visualizing iso-surfaces.     

A new algorithm for finding faces in wireframes

The problem of identifying the topology implied by wireframe drawings of polyhedral objects requires the identification of face loops, loops of edges which correspond to a face in the object the drawing portrays.In this paper, we survey the advantages and limitations of known approaches, and present and discuss test results which illustrate the successes and failures of a currently popular approach based on Dijkstra’s Algorithm. We conclude that the root cause of many failure cases is that the underlying algorithm assumes that the cost of traversing an edge is fixed.We propose a new polynomial-order algorithm for finding faces in wireframes. This algorithm could be adapted to any graph-theoretical least-cost circuit problem where the cost of traversing an edge is not fixed but context-dependent.     

基于直线平行垂直关系美化三维线框模型

针对计算机线图解释中直线间几何关系可能存在不准确,从而出现视觉 表达问题的不足,研究了基于直线平行垂直关系美化三维线框模型方法。首先,计算正视投 影空间中三维线框模型中棱线方向矢量并选择基准棱线;然后,采用直线间平行垂直约束对 线框模型中出现几何错误的直线进行校正,重新选择已校正棱线为基准棱线重复上述操作; 最后根据新的棱线参数确定三维线框模型顶点新坐标。通过算例结果表明,该方法能够有效 地解决线框模型中出现的平行垂直几何问题,达到线框模型视觉上的美化。     

基于中轴表达的三维模型轮廓提取方法

三维网格模型的轮廓信息在网格检索、网格简化、网格重建中有着广泛应用。现有的轮廓提取方法较为复杂,需要分析和过滤网格模型的几何特征,计算量大且有时无法生成完整的轮廓信息。近年来,三维模型的中轴表达研究趋于成熟,在表达模型几何拓扑关系上有独特的优势。因此,提出了一种基于中轴表达的三维模型轮廓提取方法：首先提取三维模型的中轴表达信息,将中轴角点投影到三维模型表面;然后根据每个区域的拓扑关系选择适合的角点连接关系,将投影点连接形成模型区域轮廓;再针对投影过程中产生的误差进行分析和纠正;最后合并区域轮廓得到三维模型的完整轮廓。通过对多个模型数据库中代表性的三维网格模型进行实验和重建误 差比较,该方法的平均重建质量较现有方法约有 10%的提升,在重建质量和轮廓信息完整度方面优于现有方法。     

Wireframe Projections: Physical Realisability of Curved Objects and Unambiguous Reconstruction of Simple Polyhedra

The reconstruction of an object from a single 2D projection of a 3D wireframe model is a vision problem with applications in CAD/CAM and computer graphics.We propose an algorithm for the interpretation of wireframe projections based on assigning semantic and numerical depth labels to lines. This method allows us to state necessary and sufficient conditions for the physical realisability of a wireframe projection of a curved object. The presence of linear features provides further constraints on the positions of object vertices. For example, each straight line gives rise to a coplanarity constraint between a set of object vertices.We show that extra information, such as vanishing points, parallel lines or user-entered depth-parity information, is sufficient to uniquely determine the face-circuits in wireframe projections of polyhedra with simple trihedral vertices. In fact, a polyhedron with simple trihedral vertices can be unambiguously reconstructed from its 3D wireframe model.     

形状模型在混合建模环境中的映射研究

混合建模技术是ＣＡＤ研究继承参数化特征建模技术之后的又一研究热点,线框,曲面和实体模型３种模型间的转换是混合建模技术的核心,本文介绍了：１）实体模型到线框和曲面模型的映射;（２）线框模型到实体模型的映射,３）曲面框型到实体模型的映射,为混合建模技术做了一些有益的探讨,并将模型映射算法成功地应用于ＩＧＥＳ和ＳＴＥＰ的前后置处理器的设计中,取得了满意的结果。     

基于三视图的三维形体重建技术

基于工程图纸的三维形体的重建技术是根据形体的二维视图中的几何信息和拓扑信息,生成相应的三维形体,这是一个从爸维到高维的构造过程,文中提出了一个三维形体重建算法,该算法首先根据三视图生成形体的线框图,然后应用左邻边搜索策略求出线框图内的所有面及相应的极小环,最后利用Ｍｏｅｂｉｕｓ规则及工程图的性质,删除重建过程中生成的非法元素,该方法利用二几何基元和三维几何基元的几何性质及生成关系,减少了重建过程中