基于旋转矢量法的三维管线建模

管线三维可视化的一个重点问题是对于从原有二维管线中心线数据中计算提取出管线表面顶点的坐标,难点在于弯管处的表面处理。文中提出基于旋转矢量法的三维管线建模方法,能够生成连续的三维管线,并可以控制管线的精细程度。实验表明此方法便于理解,计算量小,生成的管线表面平滑。     

OpenGL中交互式任意旋转三维场景的实现

在三维应用环境中,旋转轴的准确表示是正确实现三维旋转的关键。通过将鼠标位置的二维变化转换为一个辅助坐标系中的三维旋转轴和旋转角度,进一步得到了该轴在世界坐标系下的表示,并采用绕旋转轴反向旋转观察点的方法在OpenGL中实现了用鼠标交互式任意旋转三维场景的功能。     

用任意平面对三维物体实现剪切的方法

在三维可视化系统中,需要对其三维实体进行剪切,以便观察三维实体内部特定的对象.讨论了在Visual C＋＋开发环境中,应用VTK软件开发包,通过旋转及平移变换对三维实体实现多平面剪切的方法,并给出了实验结果.     

三维模型剖面轮廓线的实现

提出一种快速实现三维模型剖面轮廓线的方法．该方法首先求出三维模型与剖切平面的交点．然后对交点按扇型区域进行归类,再在每个扇型区域内选取适当的点构成剖面轮廓线的基准点．最后对选出的基准点拟合,实现三维模型的剖面轮廓线。     

三维矢量计算器

将文后程序输入你的计算机,编译运行后它便成为一部三维矢量计算器。 一、程序功能 本程序提供八个矢量变量,分别用大写字符A、B、C、D、E、F、G、H表示。程序刚开始运行时它们都被初始化为矢量0i+0j+0k,你可以任意设置它们的值。还可以使用以下运算符,让这些运算符与矢量变量组成矢量表达式。本程序的功能就是计算这样的矢量表达式的值,并且严格地从左到右计算,计算结     

超声波时差法的三维矢量风测量系统

超声波测量水平风的技术已经在地面气象观测业务中应用多年,效果很好。将这种技术稍加变通,将测量的平面三角形结构变成正四面体结构的不相交两边,使之形成具有三维测量能力的特殊结构。采用步进频率测量技术,将发射的100 kHz频段的超声波进行扩频调制,通过相关接收后获得脉冲压缩,兼顾了较低峰值发射功率的接收灵敏度问题,以及超声波脉宽造成的时间测量精度问题,还具有一定的抗干扰能力。仿真和实验室初步实验结果证实了这种方法的可行性。     

面向二维GIS矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究

提出一种二维GIS矢量数据三维可视化过程中地物与地形的快速匹配方法.结合矢量所代表地物的特性,对基于矢量信息的三维地物进行了分类,综合采用了地物匹配地形和地形匹配地物两种方法.地物匹配地形算法通过实时调整地物的位置和姿态实现与地形的匹配,地形匹配地物算法以不同的距离度量为基础,对矢量约束域内地形进行变形操作实现匹配.本算法还讨论了原始地形数据分辨率较低以及多个地形匹配影响域相交等特殊情况的处理方法.试验结果表明,本方法能满足基于点、线、面矢量信息的三维地物与地形的匹配需求,实现地物与地形无缝结合及平滑过渡,从而达到改善视觉效果的目的.     

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。     

利用Direct X来实现三维旋转

Direct X是 Microsoft公司开发的运行于计算机平台的多媒体控制处理引擎。在 Direct X中 ,要实现三维旋转 ,需要通过世界转换、视图转换和投影转换 ,三种转换则要通过矩阵相乘来实现。论述了三维旋转的机理 ,然后给出了一个简单的程序实例     

二维和三维矢量场的可视化

矢量场可视化用来帮助人们直观理解二维和三维矢量场。由于目前的矢量场可视化方法只能展示二维矢量场的方向而不能展示强度,并且对于三维矢量场可视化的效果不太令人满意,因此本文提出了用线积分卷积来实现二维平面矢量场可视化,以及三维空间矢量场可视化的方法。对于线积分卷积中的流线跟踪,利用扩展的Bresenham画线算法的思想,实现了二维平面和三维空间流线的跟踪,并且通过建立一个二维表和三维表来分别存储二维平面矢量场和三维空间矢量场中每个点在流线中的上一个点和下一点的位置,来避免传统流线跟踪方法的冗余计算,提高了效率。对于二维平面矢量场,把线积分卷积的结果和矢量的强度进行加权平均,从而利用输出图像的纹理和颜色,共同来表现矢量场的方向和强度。对于三维空间矢量场,利用体线积分卷积（Volume Line Integral Convolution, Volume LIC）的方法来得到输出体纹理,并且用光线投射的体渲染方法来展示三维空间矢量场。结果显示出本文的方法能够清晰直观的看到二维平面矢量场和三维空间矢量场。     

基于点的造型中如何计算采样点的法向量

随着三维扫描技术的迅速发展,以及大量采样点数达百万数量级的高精度模型的产生,使得基于点的绘制技术逐渐成为热点。文章介绍了一种在基于点的造型中不必经过三角化,由采样点直接计算法向量的方法。该方法首先找到当前点周围的临近采样点;然后,根据最小二乘法由这些临近点近似计算当前点所在位置的切平面;最后,将切平面的法向量作为当前采样点的近似法向量。试验表明,该方法可以快速有效地计算采样点的法向量。     

基于八叉树的三维散乱数据点的法矢的估计

提出了一种基于八叉树的三维散乱数据点法矢估计的方法。该方法利用八叉树来建立散乱点之间的几何拓扑关系,从而可以方便,快速地搜索散乱点的ｍ领域点集。并引入阈值Ｔｈ来消除噪声的影响。计算这ｍ个领域点与该点组成的相交于该点的ｍ－１个三角形的法矢的均值,并作为该点法矢的估计。     

基于法向量的非线性逼近型细分格式

提出一种二进制的几何非线性逼近型细分格式。在该格式中,新点不全是旧点的线性组合,其中一个新点是通过在法向量方向偏移所产生,且法向量在每次细分中能自适应计算。引入一些参数来控制细分过程,且参数对曲线形状的影响是局部的。实例证明,通过选择适当的参数值,产生的细分曲线具有保凸性和 连续性。     

基于顶点法向量约束的Catmull-Clark细分插值方法

提出一种基于顶点法向量约束实现插值的两步Catmull-Clark细分方法.第一步,通过改造型Catmull-Clark细分生成新网格.第二步,通过顶点法向量约束对新网格进行调整.两步细分分别运用渐进迭代方法和拉格朗日乘子法,使得极限曲面插值于初始控制顶点和法向量.实验结果证明了该方法可同时实现插值初始控制顶点和法向量,极限曲面具有较好的造型效果.     

基于法矢比率的B样条曲线光顺

论文提出了一种新的基于曲线法矢比率分析的B样条曲线先顺方法。一条曲线一般由若干凹凸分段顺序相连组成。设计人员按设计意图对各曲线段指定其上各点处的目标法矢分量比率图,比较目标法矢分量比率图与实际法矢分量比率图,即可判断出各曲线段的光顺性。对光顺性较差的曲线段,通过最小二乘逼近优化过程调整其控制顶点,从而达到光顺目的。该优化过程的目标函数兼顾光顺性及光顺前后曲线的偏差,可通过调节相应参数来达到设计要求。实例表明,该文方法灵活方便,可行有效,为曲线光顺问题的解决提供了一种新的选择。     

基于法矢比率的样条曲线光顺

论文提出了一种新的基于曲线法矢比率分析的B样条曲线光顺方法。一条曲线一般由若干凹凸分段顺序相连组成。设计人员按设计意图对各曲线段指定其上各点处的目标法矢分量比率图,比较目标法矢分量比率图与实际法矢分量比率图,即可判断出各曲线段的光顺性。对光顺性较差的曲线段,通过最小二乘逼近优化过程调整其控制顶点,从而达到光顺目的。该优化过程的目标函数兼顾光顺性及光顺前后曲线的偏差,可通过调节相应参数来达到设计要求。实例表明,该文方法灵活方便,可行有效,为曲线光顺问题的解决提供了一种新的选择。     

多边形和多面体顶点法矢的数值估计

证明了两个定量，定理1揭示了三点多边的外接圆在中点处的法矢与两个边界法矢的关系；定理2揭示了四面体外接球面在中点处的法矢与三个相邻三角平面的法矢量的关系，给出了一个判别二维多维边形和三维多面体顶点法矢计算方法优劣的准则，在此基础上，提出一种用于估计三维多面体顶部的法矢量的计算方法，两个例子说明文中给出的准则和算法的合理性和实用性。     

一种结合法线分布特征的三维模型旋转归一化方法

三维模型坐标归一化是三维模型检索中的一个重要预处理步骤,其重点是旋转归一化．提出一种基于模型表面的法线分布特性来调整连续主成分分析方法选取的旋转主轴的方法．从人的认知习惯出发,将三维模型的表面法线分布特性归为无明显的法线分布方向、具有显著的最大法线分布方向以及具有2个显著的法线分布方向3类;借助法线分布直方图对模型的法线分布特性进行分析和归类,并根据归类结果采用有针对性的主轴修正策略．实验结果表明,与连续主成分分析方法相比,文中方法能得到更理想的旋转归一化结果．     

三角网格模型顶点法矢与离散曲率计算

给出了一种新的面积角度加权的三角网格模型顶点法矢计算公式,在此基础上对Taubin离散曲率计算方法做了改进,采用质心距离权重代替面积权重,提出了新的离散曲率计算方法。实例表明,与原有公式及方法相比,该公式与方法的计算结果更为准确。     

一种基于法矢修正的散乱点云数据平滑处理算法

在分析现有滤波方法局限性的基础上,提出了一种基于测量点法矢修正的散乱点云数据平滑处理方法,通过对特征区域和非特征区域采用不同的法矢修正方法,使光顺后的点云不但达到了非常光滑的效果,而且保持了点云的形状和特征。大量实例验证了该算法的可行性。