三维数字图像简化和细分的后处理

三维成像及造型系统(3DIMS)通过对物体不同方向的数据采集，完成深度数据的匹配和融合．但由此得到的图像数据量庞大，质量也不能满足计算机动画等应用的要求．针对这一问题，将网格优化和细分曲面引入到对该三维数字图像的后处理过程．实验结果表明，该方法在数据压缩和曲面的表达等方面较3DIMS都得到了很好的改进．     

MESSAGE——具有自由曲面造型功能的立体造型系统

MESSAGE是一具有自由曲面造型功能的立体造型系统,它能够处理二次曲面、旋转曲面、 广义sweeping曲面、自由曲面以及由平面和上述曲面围成的三维物体,系统以平面及双三次 有理B样条曲面为基本曲面模型,提供了布尔运算、glue运算及多种局部修改运算.系统还 具有一个独立的几何数据库,可以支持一些重要的工程应用.     

二维半自由曲面造型技术与雕刻系统

描述二维自由曲面的造型技术，提出了基于区域填充拉伸、纹理映射、线状模型的造型方法，并对中国水墨画的浮雕造型方法进行了描述。自然物体表面模型的生成技术是二维半模型造型的技术关键，采用由影调到物体表面外形的恢复技术，有效地解决了从实体图象到模型表面的重建问题。     

细分蒙皮曲面

对细分曲面在曲面造型中的应用进行了研究，并着重于蒙皮曲面造型技术．所提方法在传统的蒙皮曲面构造过程中引入细分方法，有效地避免了因截面曲线的相容性处理而产生的数据量激增的问题；最后生成的蒙皮曲面能够精确插值预先设计的截面曲线，并且可以在指定的截面曲线处产生折痕效果．     

复合材料弯管曲面的整体造型设计

利用隐式几何造型方法的优点,建立了弯管过渡曲面的方程,改进了弯管现有的过渡方法,且保持其几何造型的特征,由于控制参数的调节作用,增加了过渡曲面造型的自由度.通过对弯管的应力分析得出:在圆环面与小圆柱面接合处、小圆柱面与过渡曲面的接合处、过渡曲面与大圆柱面的接合处这三处的应力突变都很小,表明该弯管的弯曲效应好,验证所建立...     

建立在数据库上的实体造型,曲面造型系统—HYBRID

HYBRID是一个建立在数据库上的实体造型及曲面造型系统,该系统是在北京航天航空大学的PANDA实体造型系统的基础上开发的。HYBRID以集合运算(交、并、差)为工具,由简单物体——基本体素及二维图形,形成复杂物体。系统采用了CSG、B-rep数据结构充分地表示了体的几何信息及拓扑信息。数据库的使用使系统存储量增大,管理统一、方便,图形及非图形信息容易统一处理。曲面造型采用了非均匀有理B样条曲面插值,通过路径、截面的定义形成曲面。HYBRID适用于作为机械、建筑计算机辅助设计的支撑工具及管道的曲面设计。     

曲面三参数四点造型

文章是对经典的四点细分格式进行推广,提出了可通过对形状参数的适当选择来实现对极限曲线形状调整和控制的四参数四点细分曲线造型方法,并把该方法扩展到曲面上;对其收敛性进行了分析,同时给出了曲线曲面C0到C2连续的充分条件。     

Physics-Based Loop Surface Modeling

Strongly inspired by the research on physics-based dynamic models for surfaces, we propose a new method for precisely evaluating the dynamic parameters (mass, damping and stiffness matrices, and dynamic forces) for Loop surfaces without recursive subdivision regardless of regular or irregular faces. It is shown that the thin-plate-energy of Loop surfaces can be evaluated precisely and efficiently, even though there are extraordinary points in the initial meshes, unlike the previous dynamic Loop surface scheme. Hence, the new method presented for Loop surfaces is much more efficient than the previous schemes.     

基于PD6.0的NURBS曲面造型过程

ＰＤ６．０软件提供了一个良好的ＮＵＲＢＳ曲面造型环境。本文着重阐述了ＰＤ６．０软件的ＮＵＲＢＳ曲面建模技术和造型过程，并解决了造型过程中常遇到的若干问题，最后给出了曲面造型的两个实例。     

流曲线曲面的概念和构造方法

给出了一种新的曲线曲面－流曲线曲面概念及其构造方法。给出了用多项式和Ｂｅｚｉｅｒ控制网构造流曲线曲面的基本方法和约束条件，这种流曲线曲面方法可用于计算机辅助几何设计和图形学中曲线表示和设计，特别是船体外型的造型和设计。     

基于神经网络的NURBS曲面重建

曲面重建是CAGD中的重点研究课题,而神经网络具有很好的非线性逼近能力,文中将二者结合,给出了一种利用神经网络将三维数据点拟合为NURBS曲面的方法.提出的前馈型神经网络包含四个隐层,其中一层的激活函数为B样条基函数.由数学推导可知,该网络可以表达NURBS曲面,通过对控制顶点及其权重的学习,可以用该网络来重建NURBS曲面.权值的调整通过误差反传与梯度下降法实现.实验结果表明,文中提出的方法是可行的.     

一类极小曲面的几何设计

极小曲面是变分学意义下具有极小面积的曲面。它能量最小、结构稳定的优点。形如马鞍的负高斯曲率的极小曲面可作为房顶曲面的设计模型。由负高斯曲率的极小曲面设计得到房顶曲面不但外形美观,而且牢固经济。该文提出一种几何构造法,得到了一类三次多项式形式的负高斯曲率极小曲面,将其表示为三次Ｂ－Ｂ曲面,进而高次Ｂ－Ｂ曲面表示出负高斯曲率极小曲面的裁剪曲面以增加设计的灵活性。算法给出一个可变参数,通过调整该参数可改     

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。     

I—DEAS软件的曲面建模功能在烟草机械中的应用

介绍了如何应用I—DEAS软件的曲面造型功能，进行烟草机械中的异型件复杂曲面的设计。以便实现零件的设计、工艺分析和加工一体化。从而提高烟草机械异型件复杂曲面的表面质量。     

基于C-B样条的Catmull-Clark细分曲面造型系统的开发

论文针对工程应用,根据C-B样条和Catmull-Clark细分曲面的特点可调因子使得生成曲面形状可调和一次细分操作以后所有的网格面片都为四边域,构造合理的数据结构,采用有效的实时交互式的用户界面,开发了基于C-B样条的Catmull-Clark细分曲面的造型系统.为细分曲面的形状调整提供了简单、实时而且直观的人机交互方法.该系统能处理任意拓扑结构,能够精确地表示二次曲面,所生成的曲面光滑可调.可以以软件包或插件的形式加入到现有的CAD系统中.     

Bézier三角曲面片生成显示与求交算法

本文在证明了Bézier三角曲面片的中点部分网格收敛性质的基础上,通过中点剖分算法给出了Bézier三角曲面片的生成显示算法与求交算法。     

Trimmed曲面的三角剖分算法研究

基于多岛屿任意形状平面域的 扩展Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分准则，提出了一种通用的Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面三角剖分算法。     

螺旋曲面的等距曲面

考察了螺旋曲面生成两种等距曲面的方法：由螺旋面直接作等距曲面,由螺旋遄的端面型线生成等距曲线,再由等距曲线生成螺旋面,提出了截向等距曲面的概念,指出了与通常意义下的等距曲面之间的关系,并给出了它们之间的关系表达式。最后的实例表明,两种等距曲面的互不蕴含关系。两种方法在具有自主版权的三维造型系统Ｇｅｍｓ５．０中得到实现。     

SWEEP曲面的NURBS逼近

提出了一种ＳＷＥＥＰ曲面用ＮＵＲＢＳ逼近的方法，对于截面线的定位，提出了一种定位方法，对于逼近误差控制，可转化为对插值曲线的误差估计。本文算法已在具有自主版权的Ｇｅｍｓ５．０中实现。