服装三维造型过程的实现

讨论了三维计算机辅助服装设计系统中二维衣片转换为三维服装的有关技术问题.包括衣片的网格剖分、服装的缝制及场景中服装穿着的模拟.对于二维衣片的网格剖分,应用了正则栅格法,并通过调整边界质点解决衣片的缝制问题;在缝合过程中,对衣片边界质点施加缝合力.达到缝合效果;最后,根据织物的刚性杆约束结构,为模型添加了简单的碰撞检测和碰撞反应以实现简单的着装模拟.     

非线性0-1规划问题的连续化及其遗传算法解法

为了求解非线性0-1离散规划问题,通过非线性等式的"离散性约束"将其转化为[0,1]区间上等价的连续变量非线性规划.对于目标函数非线性、约束线性的0-1规划问题,可以使用乘子法来解决含"离散性约束"的非线性优化问题.对于目标函数和约束函数均为非线性的问题,可以采用约束松驰法将离散性约束松弛为不等式约束.两种方法处理后均使用遗传算法程序GENOCOP求解.乘子法求解得到的结果比较准确,约束松弛法属于近似方法,可以求解带非线性不等式约束的问题.用本文的方法对多个非线性0-1规划同题的算例进行了计算,并将计算结果同枚举法的计算结果比较,结果表明该方法准确、有效.     

服装CAD中三维数据的拾取与服装造型点的生成

讨论了在二维屏幕上拾取三维人体模型数据点的几种方法,并讨论一种服装款式的造型方法,即通过直接在屏幕人体模型上绘制衣片轮廓线和计算衣片曲面和人体间偏离值来获得款式造型关键点。由此可通过人机交互方式生成和修改三个维服装款式。     

褶皱服装放码方法及其放码结果评价研究

在分析褶皱服装及其样板特点的基础上,通过放码实验提出了褶皱服装样板的放码方法.在服装展开前设定放码坐标,每个放码点的放码量按其局部占总体尺寸的比例分配,放码方向由衣片展开后离该点最近的坐标轴向决定.按照这种方法选取10件褶皱服装进行放码,分别用主观和客观的方法评价放码结果,主观方法是用模糊综合评判法对放码前后服装相似性进行评价,客观方法是检验放码后服装尺寸的精确性.评价结果显示这种放码方法准确有效.     

虚拟服装缝制系统的设计与实现

针对从二维衣片到三维服装的仿真问题,设计并实现了基于服装工艺的虚拟服装缝制系统.本文改变以往系统中常用的前、后两片式纸样,遵循纸样设计原理,以四片斜裙为例,对虚拟缝制过程中的关键技术进行了研究和探讨.其中,二维衣片的网格剖分及优化、缝合力的设计与实现、缝合系数的设置、衣片参考点的几何约束都证明了系统可以将计算机仿真技术与服装工艺有机结合.系统所实现的三维服装效果真实、性能稳定、实时性好,可以作为预测服装造型效果及虚拟展示的有效工具.     

基于解析几何的三维装配约束求解

为解决三维装配中约束求解因沿用二维约束中的数值迭代算法而存在的求解效率不高等问题 ,提出了基于解析几何中刚体运动的装配约束求解方案 .在对装配约束进行抽象后 ,将其分类和定义成几何元素间的三种位置关系 .然后 ,分析了解析几何中的刚体的运动规律 ,并在该规律基础上 ,结合装配组件多为刚体的特点 ,提出了三维约束求解的解析方法 .最后 ,通过一个实例对求解的关键作了具体的说明 .     

一类特殊的非线性双层规划问题及其遗传算法

利用Karush-Kuhn-Tucker条件,将下层为凸规划的非线性双层规划转化为一个单层规划问题.为了提高遗传算法求解该问题的效率,利用对线性不等式约束添加松弛项和计算非线性约束边界点的方法,给出了一种新的约束处理方法;通过构造一个辅助线性模型降低了搜索空间的维数;结合算法产生的最优个体,设计了一个有助于改善个体适应度的杂交算子.     

积分方法与微分方程法混合应用解静磁场分布问题

介绍了微分方程法和积分方法在静磁场下的混合应用,能较好解决场分布问题。它能保持微分方程法所具有的优点,适应于边界情况复杂以及饱和不均匀的非线性磁场的求解,同时利用积分方法解决场分布问题。在具有某些二维结构的三维场计算中,则可利用二维有限元程序及三维积分解决三维静磁场分布问题,与实测值相比,精度高于0.01。     

基于三维点云数据的虚拟人台中间体模型的构建

利用[TC]2三维人体扫描仪采集了华东地区72名40～49岁B体型女性的三维人体数据,对[TC]2扫描获得的三维人体＊.wrl数据文件进行预处理,并建立三维直角坐标系.采用模糊逻辑算法中三角形线形隶属度函数进行噪点的过滤,将人体数据进行标准化处理,建立人体躯干部位特征矩阵.通过计算特征矩阵的均值获得人台中间体特征矩阵,经过对称化处理获得最终的人台中间体特征矩阵.采用Delaunay三角刨分算法将人台中间体特征点进行三角刨分,通过计算点或面的法线向量来光滑曲面获得最终的三维虚拟人台中间体模型.此方法可用于不同规格系列人台三维模型的制作.     

基于解析几何的三维装配约束求解

为解决三维装配中约束求解因沿用二维约束中的数值迭代算法而存在的求解效率不高等问题,提出了基于解析几何中刚体运动的装配约束求解方案．在对装配约束进行抽象后,将其分类和定义成几何元素间的三种位置关系．然后,分析了解析几何中的刚体的运动规律,并在该规律基础上,结合装配组件多为刚体的特点,提出了三维约束求解的解析方法．最后,通过一个实例对求解的关键作了具体的说明．     

多变量非线性系统的有约束模糊预测控制

针对多变量非线性系统提出了一种带约束输入的广义预测控制(GPC)算法.首先对多变量非线性系统建立T-S模糊模型,利用模糊聚类算法和正交最小二乘算法对输入变量的模糊划分及后件部分的参数分别进行辨识,然后在每个采样点对系统进行局部动态线性化.根据得到的系统线性化模型设计GPC算法,该算法充分考虑了控制输入及其增量受约束的情况,而且不必求D iophantine方程,大大减小了计算量.仿真结果表明该算法能保证系统输出有效跟踪设定值,而且控制输入和控制增量均在其约束范围之内.     

试论惯性运动与惯性参考系

对牛顿第一定律以及惯性参考系进行了详细的讨论 ,在否定绝对静止和“不受力物体”的前提下 ,否定存在纯粹的匀速直线运动。指出 ,自然界中最基本的运动乃是物体在引力场下的匀速圆周运动 ,通常所谓的匀速直线运动只是匀速圆周运动的一个微小局部 ,因此应将匀速圆周运动定义为物体的惯性运动 ;将建立在力心上的 ,描述这种圆周运动的坐标系定义为物体的惯性参考系。认为物体的运动与受力都是相对的 ,每个物体都有自己的惯性系 ,并且是唯一的 ;还认为牛顿定义的惯性运动与惯性系是在局部小范围内观察物体的运动行为的一种总结与描述 ,是一种近似关系 ,不能成为一种普遍规律。推论出在“两参考系作匀速直线运动”这一假设下得出的伽里略坐标变换仍是近似关系。由于洛伦兹变换同样具有“匀速直线运动”的本质 ,本文对它是否真的能解释宏观物体的高速运动 ,表示怀疑     

正交双目视觉长轴类零件装配端位姿检测方法

为解决非正交双目立体视觉在长轴类零件三维位姿检测中需要多个特征点进行匹配,计算量大以及视野中难以获取整个零件的图像等问题,提出一种基于正交双目立体视觉检测长轴类零件装配端三维位姿方法.采用光轴正交的两个相机同时采集长轴类零件装配端的图像,分别采用亚像素法对所采得的图像进行处理,可以得到被检测长轴类零件装配端在两个相机图像坐标系内的位置和姿态,再依据正交双目立体视觉模型对两组位置信息进行融合得到其三维位姿.实验结果表明:利用两个CMOS相机构成的正交双目立体视觉能够快速、精确检测长轴类零件装配端的三维位姿.该方法只需要一个特征点进行匹配,计算量小、简单易行,适用于通过机器视觉引导工业机器人进行精密长轴类零件的快速装配.     

吻合闭合轮廓线的曲面变形技术

为提高三维模型造型的灵活性和效果,提出一种吻合闭合轮廓线的三维网格曲面变形方法.该方法在用户交互编辑轮廓线后,基于重心坐标多次迭代变形得到初步网格结果,将该结果与原始网格进行对比,然后自动计算网格变形区域（ROI）;对各ROI分别应用Laplacian变形方法,以轮廓线上的顶点作为边界约束以保证变形网格吻合轮廓线,以初步网格结果的部分网格点坐标作为附加约束以克服网格变形的明显凹陷情况;将变形前和变形后网格模型的微分属性之差最小作为目标函数,求解稀疏线性方程组来实现网格变形.试验表明：该算法交互过程简单直观,无须手工选择变形区域,能保持模型局部特征,同时能克服轮廓线往里拖动变形时出现的网格模型明显凹陷的情况.     

Model and numerical analysis of 3D corrosion layer of reinforced concrete structure

In actual project, not only steel bars are embedded, but also a lot of heavy scale steel is in use, such as I-steel, channel steel and angle steel. The corrosion problem at the end of these heavy steel pertains to 3D problem. In addition, the corrosion of steel bolt of shotcrete structure is the primary corrosion at the end, so it also belongs to 3D problem. The corrosion of steel bolt is mainly lo-cated in the neighboring concrete protection layer (fig. 1)[1—3]. As we know, the corrosion a…     

3D刚体摆非线性动力学姿态特性研究

研究了3D刚体摆在一般情况和轴对称情况下的姿态动力学特性。通过建立3D刚体摆的动力学方程和运动学方程,利用非线性动力学的方法讨论了轴对称和非轴对称3D刚体摆的姿态运动。通过对两种情形刚体摆模型悬垂平衡位置加小摄动考察其姿态运动,可以发现在非轴对称情况下3D刚体摆出现混沌运动,在轴对称3D刚体摆情况下出现概周期运动。利用MATLAB进行仿真实验,分别得出非轴对称3D刚体摆的混沌姿态运动曲线和轴对称3D刚体摆的姿态概周期运动曲线,并分别给出庞加莱截面图。     

New method for camera pose estimation based on line correspondence

The key technology of the measuring method of pose shaking of unstable platform based on CCD lies in the camera pose estimation.A new method for camera pose estimation based on line correspondence is put forward in this paper.First,two appropriate lines are selected in the space to establish a local coordinate system,the remaining lines form three-line sets with these two lines respectively and then the angle depth of the lines of the local coordinate system can be obtained by using the linearity of interpretation plane;then the invariance of included angle between spatial coordinate system and camera coordinate system during rigid transformation is used to establish a constraint equation set of angle depth of three lines similar to traditional P3P,and the corresponding angle depth of the third line in the set can be obtained linearly by variable substitution;finally,the rotation matrix can be expressed with quaternion and the pose parameters of camera in the space can be calculated by singular value decomposition(SVD).The static experiment and dynamic experiment verify the accuracy and stability of the algorithm and that the camera pose shocking is within 1°and the 3σ error is superior to 0.3′.The method in this paper can be directly used in the micro-vibration measurement of experimental platform and robot navigation and other fields and is of important theoretical significance and engineering application prospect.     

Face recognition using SIFT features under 3D meshes

Expression, occlusion, and pose variations are three main challenges for 3D face recognition. A novel method is presented to address 3D face recognition using scale-invariant feature transform(SIFT) features on 3D meshes. After preprocessing, shape index extrema on the 3D facial surface are selected as keypoints in the difference scale space and the unstable keypoints are removed after two screening steps. Then, a local coordinate system for each keypoint is established by principal component analysis(PCA).Next, two local geometric features are extracted around each keypoint through the local coordinate system. Additionally, the features are augmented by the symmetrization according to the approximate left-right symmetry in human face. The proposed method is evaluated on the Bosphorus, BU-3DFE, and Gavab databases, respectively. Good results are achieved on these three datasets. As a result, the proposed method proves robust to facial expression variations, partial external occlusions and large pose changes.     

锥形体电阻数值计算中边界条件的处理

讨论了用微分方程数值解法计算锥体电阻时,不适当的侧面边界条件差分格式所引入的附加误差问题,通过对不同差分格式的理论分析及实际计算效果对比发现,在侧面边界上,如忽略轴对称疰一维问题与二维问题的差异,则所用边界条件的差分格式会引入明显的附加误差。     

建立在正螺面上的非线性控制系统

给出了在正螺面的局部坐标系下非线性控制系统状态方程的表示式,并且讨论了非线性系统的平衡态与正螺面的测地线的关系,最后,讨论了建立在正螺面上的非线性控制系统的能控性与能观性。