不规则地质体的分割与体绘制方法研究

提出一种基于局部信息的区域增长方法(LI—RGA),该方法克服了最小偏差区域增长算法(R—RGA)中一致性准则函数定义的模糊性问题．实验结果证明,算法的分割准确性有所下降,但基本上不影响对不规则地质体的解释和分析工作．针对地震数据的特点,对传统光线投射算法进行了简化,并将分割出的不规则地质体定义成区域模板,再与改进的光线投射体绘制算法结合起来．实验证明,此方法能够清晰地再现数据体中的不规则地质体,并能同时显示重要的地质特征体．     

基于体绘制技术的层状地层三维建模平台的设计和实现

随着地学研究的不断深入,层状地层三维建模已成为研究的重点。基于格式化存储的多层DEM数据文件,将直接体绘制的思想融入到基于图像空间体绘制的经典算法—光线投射算法之中,提出基于多层DEM数据的光线投射算法。基于IDL和.NET的混合环境设计并实现了层状地层的三维可视化的平台。在该平台上,使用改进后的光线投射算法实现了层状地层的三维建模,以及对三维层状地质体的基本操作和基本地质信息的提取。     

体绘制方法研究与实现

体绘制方法是当前研究的一个热点问题,它的应用遍及医学、地质学、物理学、和科学计算等诸多领域。但目前它仍处于发展阶段,有许多问题都有待于进一步的研究。该文对体绘制方法中的若干算法进行了研究与比较,实现的算法是基于开发平台windows SDK,用C语言和原始的API编写Windows程序,以提供最佳的性能、最强大的功能和最大的灵活性。     

基于线性八叉树的光线投射体绘制算法改进研究

体视化是地学信息三维可视化研究的前沿技术之一，体绘制算法的效率直接关系到体视化的效果。本文在研究已有光线投射体绘制改进算法的基础上，提出利用线性八叉树数据结构对光线投射体绘制算法进行改进研究，不仅实现了体数据的压缩。而且能对压缩体数据进行直接体视化。在PC机上的实验表明，该方法具有时间复杂度与数据复杂度基本无关的特点．加速效果明显。最后，文章指出了该方法的适用范围。     

基于相关性的快速体绘制研究

光线投射法是三维直接体绘制算法中的一种最基本方法,但简单的光线投射算法存在采样效率低和绘制速度慢的缺点。本文充分利用对象空间与图像空间的各种相关性,利用 对象空间中数据场的相关性,对采样点处的均匀性区域采用正方体进行度量,并以此来确定采样步长,在射线方向上采用自适应的采样方式,避免在采样点周围均匀性区域中中重复地进行采样,大大地提高了三维数据场的绘制速度。     

体绘制方法研究与实现

体绘制方法是当前研究的一个热点问题,它的应用遍及医学、地质学、物理学、和科学计算等诸多领域。但目前它仍处于发展阶段,有许多问题都有待于进一步的研究。该文对体绘制方法中的若干算法进行了研究与比较,实现的算法是基于开发平台windows SDK,用C语言和原始的API编写Windows程序,以提供最佳的性能、最强大的功能和最大的灵活性。     

直接体绘制技术研究

直接体绘制技术是可视化研究领域的一个重要分支,是目前最活跃的可视化技术之一。该文首先介绍了体绘制技术的原理,分析其实现的关键技术及算法。然后介绍了可视化工具VTK,及其对光线投射算法的实现过程。     

三维地震数据场的快速体绘制方法

在纹理和体元投影绘制方法的基础上,提出了适用于地震勘探数据的等值体素投影体绘制方法(IVP)。该方法对图形硬件的依赖程度较小,可以在微机上实现．其绘制速度基本上达到了交互的要求,绘制时间仅是光线投射算法的1／16～1／8,但生成的图像要模糊一些,能够满足地震勘探数据解释对图像质量的要求。     

直接体绘制技术研究

直接体绘制技术是可视化研究领域的一个重要分支,是目前最活跃的可视化技术之一。该文首先介绍了体绘制技术的原理,分析其实现的关键技术及算法。然后介绍了可视化工具VTK,及其对光线投射算法的实现过程。     

基于GPU与Monte-Carlo的体绘制光线投射算法的研究

体绘制过程中等距离采样在显示效果不理想的情况下,每减少一个采样步长会增加大量采样点,大大增加了体绘制过程中的计算负担。针对这个问题,提出了一种基于Monte-Carlo积分方法的光线投射实现的实时体绘制算法,采用Monte-Carlo积分方法解决了光照明方程中的积分问题。实验结果表明,在显示效果几乎一样的前提下,采用本文的方法绘制效率提高了十多帧。     

普通Kriging方法建立宏观地层的验证与评价

空间插值方法对空间变异性和空间相关性的反映程度及其准确性与精度直接影响到三维地质模型的真实性。普通Kriging方法应用于数字地层中,其变异函数模型和参数选择对结果影响很大,利用最值、方差、相关系数、平均误差以及误差分布统计为主要比较指标,采用交叉验证方法结合误差分析,对球状模型、指数模型、线性模型进行比较研究,初步得出线性有块金模型优于其他变异函数模型的结论,对数字地层的工程应用及其真实性评价有一定指导意义。     

基于二次Bezier曲面的图像雕刻型面建模

针对纹理清晰且结构较简单的图像,依据其灰色或彩色像素信息,利用二次Bezier曲面直接构建雕刻型面模型。该方法通过对图像进行分割,分析和计算图像子块的像素值及位置参数,作为构建模型曲面片的特征参数,并对曲面片采用一种有限光滑拼接方法实现建模。构建的雕刻型面模型能够表述图像中原物体的基本结构特征,并能满足数字化雕刻加工的需要。算法复杂度较低,实用性强是该建模方法的特点。     

基于新型Gregory三角面片的G1连续曲面拼接

为有效解决构造光滑曲面的三角网格插值问题,将Gregory四边形面片的易控性嫁接到Bézier三角面片上,提出一种新型双三次Gregory三角面片的插值模型.因为公共边界处的G1连续仅取决于2个相邻三角面片的控制点或向量,而无其它连续性限制,所以,该方法可有效消除使用Gregory四边形面片时需分割三角域产生的扭曲现象.实验结果表明,使用该模型对给定的三角网格进行插值,总能生成G1连续的光滑曲面.     

B样条曲面的双向插值造型算法

基于Coons-Gordon造型原理,研究了插值两族相交截面线采样点的B样条曲面双向插值造型算法。参数化各采样点并计算每条截面线的节点矢量,估算每条截面线对应的曲面参数,根据每条截面线的节点分布以及另一族截面线对应的曲面参数统一节点矢量。分别插值两族截面线采样点及其公共点得到三张B样条曲面,其布尔和即为插值两族截面线采样点的B样条插值曲面。实例表明,得到的双向插值曲面控制顶点数少,光顺性好。     

基于四边形网格的可调细分曲面造型方法

提出了一种基于四边形网格的可调细分曲面造型方法。该方法不仅适合闭域拓扑结构，且对初始网格是开域的也能进行处理。细分算法中引入了可调参数，增加了曲面造型的灵活性。在给定初始数据的条件下，曲面造型时可以通过调节参数来控制极限曲面的形状。该方法可以生成C1连续的细分曲面。试验表明该方法生成光滑曲面是有效的。     

基于散乱点的任意拓扑曲面建模及绘制研究

对曲面建模进行了研究,提出了一种基于散乱点的曲面重建方法.给出三维空间的散乱点,采用3个步骤重构出三角化曲面:首先按近似共面程度对点集聚类,把接近共面的点归为同一类,然后根据空间点的邻接关系进行局部调整,最后对点集和点集之间的区域进行三角割分,得到三角化曲面,所得曲面用OpenGL进行绘制.     

基于复杂曲面分片建模的五坐标加工路径规划

采用曲面分片思想建立复杂参数曲面模型并进行了曲面特征分析。在曲面片域内基于环形铣刀几何特征的一般性,进行了精度误差分析,建立了等波高刀具路径规划策略,使刀具姿态随工件曲面的曲率而变化,并完成曲面片间的光顺整合。基于该分片算法,可有效改善复杂曲面的加工质量并能积极预防刀具与工件的干涉。     

A surface modeling method based on the envelope template

In this paper, we present a novel surface modeling scheme based on an envelope template. A two-parameter family of interpolating surfaces is generated by repeated bicubic interpolation of the given data points, and then a solution to the envelope condition and the envelope of the family are constructed. The continuity conditions of two adjacent patches along the common boundary are derived by analyzing the geometric properties of the envelope patch. In order to facilitate surface modeling, an envelope template is constructed, which has many desirable advantages including simple structure, good local features and so on. G² or C² composite surfaces can be obtained utilizing the envelope template sweeping over the data points.     

基于等几何分析的柔性多体系统建模方法研究

近三十年来,柔性多体系统动力学取得长足进步,尤其是以绝对节点坐标方法(Absolute Nodal Coordinate Formulation, ANCF)为代表的非线性有限元已被用来处理复杂的柔性多体系统动力学问题.但绝对节点坐标方法采用斜率矢量作为广义坐标,导致系统自由度多,计算效率低.针对柔性多体系统,基于非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Splines, NURBS)曲线和曲面分别提出了Euler-Bernoulli细长梁单元和Kirchhoff-Love薄壳单元,在完全拉格朗日格式下,根据Green应变张量对单元变形进行描述,结合第二类Piola-Kirchhoff应力张量给出单元应变能公式,推导了单元的弹性力和弹性力雅可比矩阵表达式,最后通过静力学及动力学数值算例对提出的两类单元的性能进行对比和验证,为柔性多体系统建模提供了一种精确高效的新单元.     

Research on radial investigation depth characteristics of induction logging on heterogeneous stratum

In induction logging, using geometrical factor to analyze radial investigation depth is a useful way to estimate the radial investigation ability of a logging tool. But radial investigation depth analysis based on DOLL geometrical factor often leads to substantial inaccurate estimates of the true apparent conductivity σa in inhomogeneous or invaded cases. Although Propagation Effect Geometrical Factor （PEGF） includes both the mutual-effect of eddy flows and the reflection and transmission on the interface of heterogeneous media, it＇s too complicated to use. The Advanced Geometrical Factor （AGF） discussed in this paper combines the merits of DOLL geometrical factor and propagation effect geometrical factor. The AGF considers the mutual-effect of eddy flows in nonhomogeneous medium and gives good predictions of two kinds of relations in an axisymmetric inhomogeneous two-layer media in a permissive error scale. One kind of the relations is between radial investigation depth and emission signal frequency. The other is the relation between radial investigation depth and electrical resistivity ratio of invaded zone and original stratum. Different from usual way of making conclusions from graphs of experimental data, proof formulas and simulations are given in this paper. The conclusions referred to the radial investigation depth characteristics using the Doll GF are compensated by using AGF.