Computing the Intersection of a Plane and Geometric Primitives in VRML Model for Rapid Prototyping Software

VRML(Virtual Reality Modeling Language) format as an international standard for virtual reality, has already been widely adopted for graphical representation of 3D objects over the Web. Adopting VRML model in RP(Rapid Prototyping) can reduce the precision loss which is caused by triangulation in generating STL file. Hence exploring a slicing method and developing a slicing software for VRML model is important and significant to improve the accuracy of RP products. Finding intersections of a plane and VRML model is the key operation in slicing algorithm. This paper presents a method for calculating the intersections between a set of parallel planes and VRML geometric primitives. Based on the analysis of the relative position between a plane and a geometric primitive, intersection conditions in all cases were obtained, and the geometric parameters and corresponding equations of intersections were derived. The algorithm had been tested, and applications show that it is robust and effective.     

一种有效的CAD模型直接分层算法及实现

CAD模型分层算法是RP(Rapid Prototyping)数据处理的核心．针对RP数据处理的研究热点，提出了一种基于网格划分的CAD模型直接分层算法，并在MDT(Mechanical DeskTop)环境下，将其应用于自主二次开发的RP分层软件中．实践证明：该算法简单可靠、易于实现、不遗漏交线，是一种较理想的曲面与平面的求交算法．     

基于ASP的程序切片

针对程序切片在程序理解和程序测试方面的应用,提出了一种基于ASP的程序切片方法.ASP是一种声明性问题解决方法,它可以高效地描述程序切片问题,基于ASP的切片方法,可以把切片的查找转化为回答集的求解.另外,对传统数据流切片算法进行了改进;改进后的算法可以减少重复计算,提高了运行效率.通过实验表明了此改进法的正确性和高效性;并且比较了3种ASP求解器(DLV、Smodels、Cmodels)的执行效搴,基于Cmodels的改进算法的运行效率是最高的.     

三维有限差分前处理系统的研究和实现

从实体造型、网格划分和网格显示三大主要功能模块介绍三维有限差分前处理系统的研制.采用CSG_BRep模型进行实体造型,引入快速成形中的切片分层技术,完成复杂实体模型的三维有限差分网格的自动划分,提出了一种快速剔除实体内部完全不可见网格面(线)的消隐算法,极大的提高了网格图的绘制速度.针对网格划分产生的零星空网格的问题,采用降维思想,提出了将同一条扫描线上,交点距离小于一倍网格步长的两个交点合并为一个交点,从根本上消除了零星空网格.     

产品三维模型STEP数据到VRML格式的转换技术

传统产品数据不适合作为Internet上的信息共享的数据格式,产品数据的Web使能是实现异地、异构环境下产品信息共享的一条有效途径,讨论传统三维产品数据STEP中性交换件到Web使能的VRML格式转换过程中的关键问题,包括STEP的EXPRESS到C＋＋的映射、STEP中性交换件的输入、实体的三角剖分、VRML件的输出,在此基础上提出格式转换的技术路线,并开发原型系统给予验证,成功实现了格式转换。     

Dynamic self-adaptive ANP algorithm and its application to electric field simulation of aluminum reduction cell

Region partition(RP) is the key technique to the finite element parallel computing(FEPC),and its performance has a decisive influence on the entire process of analysis and computation.The performance evaluation index of RP method for the three-dimensional finite element model(FEM) has been given.By taking the electric field of aluminum reduction cell(ARC) as the research object,the performance of two classical RP methods,which are Al-NASRA and NGUYEN partition(ANP) algorithm and the multi-level partition(MLP) method,has been analyzed and compared.The comparison results indicate a sound performance of ANP algorithm,but to large-scale models,the computing time of ANP algorithm increases notably.This is because the ANP algorithm determines only one node based on the minimum weight and just adds the elements connected to the node into the sub-region during each iteration.To obtain the satisfied speed and the precision,an improved dynamic self-adaptive ANP(DSA-ANP) algorithm has been proposed.With consideration of model scale,complexity and sub-RP stage,the improved algorithm adaptively determines the number of nodes and selects those nodes with small enough weight,and then dynamically adds these connected elements.The proposed algorithm has been applied to the finite element analysis(FEA) of the electric field simulation of ARC.Compared with the traditional ANP algorithm,the computational efficiency of the proposed algorithm has been shortened approximately from 260 s to 13 s.This proves the superiority of the improved algorithm on computing time performance.     

基于VRML和Java Applet的机器人三维仿真

运用VRML语言对七自由度机器人进行了几何建模 ,把仿真图形嵌入到由JavaApplet建立的用户界面中 ,建立了机器人三维仿真系统 .建立了Java和VRML的编程接口EAI,通过Java多线程实现仿真机器人各个关节的同时运动 .仿真系统可进行机器人轨迹规划、避障模拟、运动学优化等 .     

Tridimensional Treatment Planning and Rapid Prototyping for Maxillofacial Prosthesis

1　IntroductionThesuccessofmostmaxillofacialsurgerydependsoncarefulanalysisandplanningbasedonavarietyofdiag nosticinformationsuchasphotographs ,radiographsandarticulateddentalmodels .Intheconventionalcephalo metricX raytreatmentplanning ,thesurgicalprocedureisvisualizedinthemid sagittalplane .Ifthepatientshaveasymmetricdeformities ,projectionofthefacialanatomyonthemid sagittalplanedoesnotprovideadequateevalu ationandplanning ,whichmakesthetherapeuticdecisiondifficult .Thisisthereasonwhymany 3…     

某金属矿床充填法开采稳定性数值模拟研究

针对某金属矿床开采环境较为复杂,采用上向水平分层充填法开采,利用已经掌握的关于空区几何形态、矿岩特性等已知条件,建立矿体三维数值模型,通过数值模拟分析使用充填法开采矿体的稳定性.生产结果表明,应用数值模拟结果指导采矿方法和开采工艺设计是合理的,模拟结果为类似条件下矿山的开采提供了参考.     

基于三角面片法矢量的适应性分层算法

等层厚层切法数控铣削是复杂曲面粗加工和半精加工的主要方法之一,但实际的切削实验表明所加工的工件在水平面附近的切削余量分布不均,而目前的分层方法都不能很好地解决这一问题。提出了一种基于面片法矢量以及面片组面积阈值准则的适应性分层算法。新算法通过面片法矢量检测出可能发生局部欠切的部位,并以高度值对面片分组,根据阈值准则确定曲面上大水平面的高度值,进一步结合给定的分层厚度确定分层高度,然后在所得到的分层高度进行分层。新算法能够根据工件模型,适应性地确定分层平面的高度,实验证明应用所提出的算法法规划的分层切削路径解决了前述的问题。     

基于ASP的程序切片

针对程序切片在程序理解和程序测试方面的应用,提出了一种基于ASP的程序切片方法。ASP是一种声明性问题解决方法,它可以高效地描述程序切片问题。基于ASP的切片方法,可以把切片的查找转化为回答集的求解。另外,对传统数据流切片算法进行了改进;改进后的算法可以减少重复计算,提高了运行效率。通过实验表明了此改进法的正确性和高效性;并且比较了3种ASP求解器（DLV、Smodels、Cmodels）的执行效率,基于Cmod-els的改进算法的运行效率是最高的。     

遗传神经网络在滑坡灾害预报中的应用研究

针对传统BP算法易收敛于局部最优以及网络结构难以确定等问题,引进遗传算法进行混合建模.采用遗传学习算法和误差反向传播算法相结合的混合算法来训练前馈人工神经网络,即先用遗传学习算法进行全局训练,再用BP算法进行精确训练,使网络收敛速度加快并避免陷入局部极小.文中结合实例,对BP神经网络,遗传算法改进的神经网络进行了比较分析.实验表明,利用改进的混合模型可以提高预测精度,缩短收敛时间.     

基于网络的虚拟数控铣削系统

描述了一个基于网络的虚拟数控铣削系统.运用3DSMAX和虚拟现实建模语言(VirtualRealityModelingLanguage-VRML)分别建立了虚拟数控铣床模型和三维铣削场景模型.提出并实现了一种适用于VRML语言的工件毛坯的深度元素(dexel)建模方法.运用VRML的外部编程接口(ExternalAuthoringInterface-EAI)实现了JavaApplet和VRML场景之间的交互.在Tomcat服务器平台上开发了一套基于网络的虚拟数控铣削系统,该系统允许用户通过Web浏览器直观地对虚拟数控铣床进行操作.在某一特定的切削条件下,可以获得铣削力以及加工表面形貌等用户感兴趣的数据.据此可对加工工艺参数的合理性进行评估.     

基于VRML虚拟模型的CAI课件设计制作技术

提出了制作主动式CAI软件的方法,将VRML构建的实时交互三维虚拟模型融入Office幻灯片中,将实时交互VRML虚拟模型与文本、二维图形动画结合。文中以作者所开发的“工程制图虚拟模型CAI课件”为例,详述了Office幻灯片和实时交互虚拟模型相融合的设计和制作技术。     

基于VRML高速贴标机的虚拟操作研究

本文阐述了在VRML虚拟现实应用平台上建立高速贴标机虚拟操作系统的方法，提出了利用VRML与Java相结合的办法对VRML人机交互功能进行增强与扩展，从而满足贴标机虚拟操作的功能要求。此外，利用SolidWork与PolyTrans相互结合实现在虚拟环境下贴标机的快速建模，通过仿真实验取得满意的效果。     

面向RP骨骼CT图像的轮廓提取与精简

骨骼轮廓数据的提取是进行骨骼三维重构及制造RP原型的基础 .利用计算机图形学技术 ,根据骨骼CT图像的特点和快速成型制造的要求 ,探讨研究了骨骼CT图像的一般处理方法 ,即通过对断层图像的预处理、滤波处理、数据提取 ,生成断层图像轮廓 ,继而通过对轮廓优化和轮廓冗余数据去除 ,得到用于三维重建的二维轮廓数据 ,并在此基础上利用VC6 .0实现了骨骼CT图像的轮廓提取与精简 ,证明了该算法的可行性     

用三维数控机床实现快速成型的研究

单机形式的快速成型机由于价格昂贵、通用性差使得它的推广受到很大的限制，为此我们提出模块化的RP思想，研究用常用的三维数控机床实现快速成型的基本方法，在建立起三维几何模型后，通过对截面的分层，规划出层面制作的填充轨迹，进行数控指令的转换与终点判别完成层面的制作。     

经济型 SSM 快速成型系统研究和开发

目的研究经济型快速成型的原理和关键技术. 方法利用现有的 Solidwork 软件、数控技术与快速成型技术相结合, 重点研究经济型快速成型的原理、切片软件子系统、控制子系统、机械子系统. 结果应用经济型快速成型系统可大大减低 RP 系统的成本. 结论本系统的开发对快速成型技术的推广应用有重要的现实意义.     

一种新的过程间静态切片快速算法

针对传统的基于PDG、SDG的程序切片算法需要计算与程序切片无关的数据依赖而导致计算复杂度高的问题,提出一种新的过程间静态切片快速算法.该算法无需使用PDG、SDG的程序中间表示形式,而是根据TOKEN序列和复合语句控制结构信息表,将程序表示为id UCf五元结构,并在此基础上计算程序的过程间静态切片.实验结果表明,该算法在保证多层嵌套结构程序的静态切片完整性的前提下,充分考虑了函数调用信息,降低了时间与空间复杂度.本算法只计算与切片相关的数据依赖、控制依赖以及函数调用信息,计算复杂度低.     

基于SolidWorks的CAD模型直接切层研究

针对面曝光快速成形系统的需要,提出了基于SolidWorks的CAD模型直接切层方法.利用SolidWorks在工程图环境下的剖切功能,实现对CAD模型的直接切层.解决了对复杂CAD模型切层时出现的截面错位问题.论述了用于多种曝光模式的截面填充样式的实现方法.以该切层方法得到的CAD模型的截面图形作动态掩膜,利用面曝光快速成形系统成功制作出了三维实体原型,表明该直接切层方法适用于面曝光快速成形系统.