凸多面体快速碰撞检测的投影分离算法

为了有效地提高凸面体之间的碰撞检测效率,提出一种凸多面体快速碰撞检测的投影分离算法.该算法通过判断2个凸多面体在中心线上的正投影不相交,或者分别构造它们的准投影分离面集合,并从这2个集合中找到一个投影分离面,来判断2个凸多面体分离;否则,判断为相交.对于2个准投影分离面集合,依次交替地判断它们的每一个面是投影分离面还是相交面,以加快2个凸多面体相交检测.计算复杂度分析和数值实验表明:该算法平均检测效率高于其他检测算法.     

基于混合人工鱼群算法的凸多面体碰撞检测研究

提出了一种基于最短距离计算的凸多面体碰撞检测算法。该算法利用凸多面体三维空间顶点坐标的凸包表示凸多面体,将两个凸多面体间碰撞检测问题归结为一个带约束条件的非线性规划问题,采用混合人工鱼群算法对该问题进行求解,寻优过程前期利用人工鱼群算法快速找到全局极值的邻域,后期切换到模式搜索法,准确找到全局极值。实验表明,无论在计算精度还是在计算速度方面,混合人工鱼群算法比惩罚函数法和遗传算法有更加明显的优势,能够满足碰撞检测的实时性和精确性的要求。     

曲线曲面的形态算法及应用

从积分几何中的概念出发,证明了凸体形态和运算的一个重要性质： Ｆ（ Ｓ,ｕ）＝ Ｆ（ Ａ,ｕ） Ｆ（ Ｂ,ｕ）,从而将两物体的形态和归结为法矢相同的点集的形态和,并提出法矢球的概念,将物体表面各点的法矢顺序对应至球,即得到该物体的唯一法矢球表示,通过对法矢球的合并,则得到两物体的形态运算结果,在理论上统一了二维、三维实体的形态运算,并给出二维、三维曲线、曲面的具体形态算法．此外还给出曲线、曲面形态算法的具体应用,如扫成曲面造型、字型合成、非刚体运动的广义内插等．     

基于环链的多面体剖分快速算法研究

利用环链提出了一种对任意多面体不添加顶点的凸剖分快速方法 ,它对多面体的剖分个数接近最少 .该方法首先从多面体的棱和对角棱所构成的所有环中 ,以最小周长选取一个最好的环 ,然后利用这个环的各个边所形成的一系列面 ,对多面体进行一次剖分 .实验证明 ,这种方法可找到对多面体不添加顶点剖分的最好剖分面 ,使剖分的次数接近最少 ,具有较好的实用价值和广泛的应用前景 .     

多面体的Minkowski和计算研究综述

Minkowski和是计算几何和机器人学研究重要内容之一,在几何推理、路径规划和计算机辅助制造等领域有着重要的作用.经过近三十年的发展,研究人员已经给出了一些精确有效的Minkowski和计算方法.本文介绍Minkowski和的基本概念、性质和主要计算方法,说明了Minkowski和计算的要点和关键环节,对主要计算方法从可行性、精度、效率和适用性四个方面进行了对比分析,综述了Minkowski和计算的研究进展情况,最后讨论了目前存在的主要问题并指出下一步深入研究的思路和方向,为Minkowski和计算的理论研究和实践应用提供了有价值的参考.     

凸多面体线消隐算法的研究与改进

为使三维形体有较强的立体感,物体因自身遮挡和物体间的相互遮挡产生的线段就必须被消除.在研究了三维几何形体消隐算法中的线消隐算法之后,针对传统的凸多面体线消隐算法存在计算量大、消隐时间长、效率低的缺点进行改进,在原来线消隐算法的基础上加入包围盒的最大最小测试方法和深度优先排序方法.算法使用C++编程实现,实验证明算法的时间复杂度由原来的N2降低为N,大大提高了消隐效率.     

凸多面体的消隐线处理

消除隐藏线是计算机图形学中一个正在发展的重要研究课题。本文首先分析了对于单一凸多面体的消隐线处理,现有算法的不完善性。然后提出了一个新的完善的算法。该算法是以本文提出的一个引理为基础的。     

一个直接计算多面体之间距离的快速算法

在机器人离线编程及仿真系统中，如何快速确定多面体之间的距离对无碰路径规划，细微运动规划和装配运动规划都有十分重要的意义，本文介绍了通用的机器人离线编程及仿真系统ＨＯＬＰＳＳ中计算多面体之间距离的一个有效算法。该方法通过直接计算凸多面体部分棱边之间的距离来确定多面体之间的距离，并利用Ｊ０函数来判别空间直线段与凸多面体是否有交。     

多面体光线跟踪的两种快速算法

本文提出了适用于凸，凹多面体光线跟踪的两种快带算法。     

A Robust and Consistent Algorithm for Intersecting Convex Polyhedra

This paper presents a numerically robust and topologically consistent algorithm for intersecting convex polyhedra. This algorithm is new in the sense that the consistency issue is completely separated from the numerical error issue. The intersection operation is combinatorially abstracted as the operation of changing the vertex-edge graphs associated with the input polyhedra, and numerical computation is employed only for choosing the branch of processing which is most likely to lead to the correct solution of the problem. Hence, the resultant algorithm is completely free from topological inconsistency.     

A Greedy Algorithm for Decomposing Convex Structuring Elements

This paper presents a greedy algorithm for decomposing convex structuring elements as sequence of Minkowski additions of subsets of the elementary square (i.e., the 3 × 3 square centered at the origin). The technique proposed is very simple and it is based on algebraic and geometric properties of Minkowski additions. Besides its simplicity, the advantage of this new technique over other known algorithms is that it generates a minimal sequence of not necessarily convex subsets of the elementary square. Thus, subsets with smaller cardinality are generated and a faster implementation of the corresponding dilations and erosions can be achieved. Experimental results, proof of correctness and analysis of computational time complexity of the algorithm are also given.     

一种平面点集凸壳的快速算法

文章提出了一种对平面离散点集凸壳的快速算法,该算法首先对离散点进行扫描线方式排序,构造初始凸壳,然后把剩下的离散点加入到已有的凸壳中生成新的凸壳.实验表明该算法具有很好的效率.     

一种快速支持向量机分类算法的研究

提出一种快速的支持向量机分类算法——FCSVM,对支持向量集采用变换的方式,用少量的支持向量代替全部支持向量进行分类计算,在保证不损失分类精度的前提下使得分类速度有较大提高．在UCI标准数据集上进行的分类实验以及在FERET标准人脸库上进行的人脸识别实验都表明该算法具有较好的性能,在一定程度上克服了传统的支持向量机分类速度较慢的缺点、尤其在训练集规模庞大、支持向量数量较多的情况下,采用该算法能够较大幅度地减小计算复杂度,提高分类速度．     

An Efficient Algorithm for Line Clipping by Convex and Non-convex Polyhedra in E3

A new algorithm for clipping lines against convex polyhedron with O(N) complexity is given with modification for non-convex polyhedron. The suggested algorithm is faster for higher number of facets of the given polyhedron than the traditional Cyrus-Beck's algorithm. Some principal results of comparison of all algorithms are shown and give some ideas how the proposed algorithm could be used effectively.     

基于非线性规划理论的凸多面体最小平移距离算法

凸多面体的最小平移距离问题一直以来都成为计算机图形学的一个研究热点.目前已有的距离算法在稳定性、可实现性、精确度和实现效率这几方面或多或少都存在一定的缺陷.为此,从最小平移距离定义出发,引入广义分离平面概念,提出一种用非线性规划求解距离问题的新算法.算法先定义一对最优广义分离平面以确定凸多面体最小平移距离;然后,将最优广义分离平面对的搜索问题等效变换为非线性规划问题;最后,用非线性优化工具软件对非线性规划问题进行求解,从而确定最小平移距离.实验结果表明：该算法能提供一个准确的距离值和实现向量,其性能优于其他同类算法;迭代次数与多面体的顶点数呈线性关系.此外,该算法只需提供顶点信息即可实现,求解过程中避免了死循环,故实现简单、可靠.因此,此算法是一种快速而有效的距离算法.     

空间散乱点集Delaunay四面体剖分切割算法

提出最大空圆凸多边形和最大空球凸多面体的概念 .在此基础上 ,提出一种空间散乱点集 Delaunay四面体剖分算法 ,即对空间散乱点集首先进行最大空球凸多面体剖分 ,然后在多面体内部作 Delaunay四面体剖分 .这种方法消除了“退化”现象 (平面 3个以上点共圆或空间 4个以上点共球面 )引起的潜在错误 .最后分析了一类常见的 De-launay四面体剖分算法的潜在错误     

一种改进的快速运动估计算法

针对当前H.264/AVC典型快速运动估计算法缺少与其他编码特征相结合的情况,提出融合多参考帧选择和帧间模式判决的快速运动估计算法,综合考虑整数变换与量化、矢量预测、搜索范围、参考帧及其各个块模式之间的相关性。实验结果表明该算法在码率变化不大的条件下,可显著提高编码器的运算速度。     

A Fast Parallel Algorithm for Convex Hull Problem of Multi-Leveled Images

In this paper, we propose a parallel algorithm to solve the convex hull problem for an (n×n) multi-leveled image using a reconfigurable mesh connected computer of the same size as a computational model. The algorithm determines parallely the convex hull of all the connected components of the multileveled image. It is based on some geometric properties and a top-down strategy. The complexity of the algorithm is O(logn) times. Using some approximations on the component contours, this complexity is reduced to O(logm) times where m is the number of the vertices of the convex hull of the biggest component of the image.This complexity is reached thanks to the polymorphic properties of the mesh where all the components are simultaneously and separately processed.     

A Linear Algorithm for Collision Detection of 3-Dimensional Convex Polytopes

Given two disjoint 3-dimensional convex polytopes P and Q and a straight direction along Which P moves in translation, this paper presents a linear algorithm for determining Whether P collides with Q, and the possible collision positions on P and Q. This result is achieved by using the hierarchicat representation of polytopes, of which the preprocessing time is linear with space.