基于三角剖分算法的BIM模型高精度显示方法

BIM模型在Web前端的渲染问题是BIM技术在实际应用中的重要问题,利用三角面片来加快模型前端渲染效率（模型轻量化）是该问题的解决方案。根据Revit二次开发技术中BIM模型的三角面片网格平均质量系数较低的问题,针对BIM模型轻量化和基于Web端共享的应用需求,提出结合Revit二次开发和Delaunary剖分算法的改进算法。通过在Revit二次开发得到的BIM模型原始点上增加点,使得原始点与增加的点按照B-W算法符合Delaunay准则,生成更为精细的三角面片,同时避免了域外三角形的产生,改进了算法实际应用效果。实验结果表明改进算法得到的三角面片的网格平均质量系数和网格关联质量系数相较于原始算法均有提高。最后设计利用WebGL将BIM模型按照优化算法生成的三角面片的方式进行渲染,实现BIM模型在Web端的渲染,验证该方法的有效性。     

一种三维表面重构中的轮廓集拼合新方法

针对切片级三维表面重构中的难点,提出了一种拼合轮廓集的新方法：通过对待拼合的轮廓集首尾轮廓进行平面三角剖分方向的判别,将空间轮廓集拼合的三维问题转化为平面多连通域三角剖分的二维问题,并改进了现有的平面多连通域三角剖分算法,巧妙地解决了切片级重构中的轮廓分支对应问题。实验表明,谊方法能准确完成复杂轮廓集的表面拼合,具有良好的适应性。     

任意平面域上离散点集的三角化方法

本文提出了一种快速、有效的三角化算法,实现了任意平面域上散乱数据的三角化,生成的网络符合Delaunay准则,网格的优化是在网格生成过程中完成的,算法复杂度与点数呈近似线性关系.该算法运用于石油地质勘探领域,成功地解决了包含复杂断层的大规模数据点的三角化问题.     

平面域上离散点的三角化实现

简单回顾了生成Delaunay三角网的分治算法，逐点插入法，三角网生长法等三类主流算法，提出了一种基于逐点插入思想的快速，有效的分区逐点插入三角化算法，实现了平面域上离散数据点的三角化，网络的优化是在网格生成过程中完成的，生成的网格符合Delaunay准。     

体数据的多精度等值面抽取

Marching Cubes（MC）算法是一个被广泛应用的体数据等值面抽取算法H本文提出的Marching Boxes（MB）算法结合显示所需精度，对MC算法作了优化，减少了由MC算法生成的三角面片数，使实时观察体数据成 为可能。在保留图象细节的前提下MB算法输出的三角面片数比MC算法减少了一半以上,从而加快了体数据的 面绘制速度.     

任意形状平面域的通用三角化算法

基于平面上散乱数据点的Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分准则，提出了任意形状平面域的通用三角剖分算法。该算法不仅能用于Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面的消隐显示及加工，也能用于有限元网格自动生成及其它领域。该算法已经成功应用于ＨＵＳＴＣＡＤＭ曲面造型及加工系统。     

基于高斯球的近似共面合并层次细节模型

构造场景多层次细节模型是加速图形显示的有效途径.给出一种基于共面合并自动生成场景多层次细节模型的算法.此算法将一单位球定义为高斯球,并按一定的规则对其进行层次分割.然后根据各景物面片的法向在高斯球上的分布,将具有近似一致法向的面片划分为面片族;在面片族内对相邻面片进行合并,生成近似共面区域;然后移去其内部点,对区域边界重新三角化.算法还结合临近边界点合并等原则,删除对表达场景几何特征重要度低的顶点.算法利用平面九叉树进行合并操作,生成具有多层次细节的场景模型.实验结果表明,算法能实现较理想的场景简化效果.     

体数据的多精度等值面抽取

Ｍａｒｃｈｉｎｇ Ｃｕｂｅｓ算法是一个被广泛应用的体数据等值面抽取算法。本文提出的Ｍａｒｃｈｉｎｇ Ｂｏｘｅｓ算法结合显示所需精度，对ＭＣ算法作了优化，减少了由ＭＣ算法生成的三角面片数，使实时观察体数据成为可能。在保留图象细节的前提下，ＭＢ算法输出的三角面片经ＭＣ算法减少了一半以上，从而加快了体数据的面绘制速度。     

Marching Boxes：一个多精度等值面抽取算法

Ｍａｒｃｈｉｎｇ Ｃｕｂｅｓ算法是生成三维数据场等值面的经典算法，适用于数据密度较高的体数据。结合显示所需精度提出的Ｍａｒｃｈｉｎｇ Ｂｏｘｅｓ算法，对ＭＣ算法作了优化，减少了由ＭＣ算法生成的三角面片数，使实时观察体数据成为可能。     

视点相关排序的硬件Occlusion查询MC算法

移动立方体(MC)算法是一种高质量的面绘制方法,要对大量三角面片实现实时绘制和交互操作,因而速度慢,交互性不好;提出一种方法利用显卡硬件实现Occlusion查询,将MC算法生成三角面片分割标记到不同的cube后,基于视点距离对cube进行先后Occlusion查询,检测并剔除对最终图像没有贡献的三角面片;实验数据表明,提出的方法对大规模体数据集进行表面绘制,绘制速度和交互性都得到了明显提高.方法应用在"高级三维PACS工作站"系统上,进行医学CT图像的三维重建表面绘制,取得了良好的效果.     

基于Web的PDM系统及Web使能产品数据

制造和市场全球化使企业对基于Ｗｅｂ的ＰＤＭ系统的需求日益迫切,同时传统的设计制造数据不敌人和为Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上的共享数据,传统的产品数据到Ｗｅｂ使能数据的转换成为基于Ｗｅｂ的ＰＤＭ系统开发的关键技术之一。文章介绍了ＮＰＵ－ＷｅｂＰＤＭ系统的总体框架,对产品数据及其相应的Ｗｅｂ使能数据分析和讨论, 具体给出从ＳＴＥＰ数据到ＶＲＭＬ数据转化的算法思路。最后给出几种Ｗｅｂ使能数据的实例。     

一种高效检测图像中是否有三角形的算法

在停车场的停车位检测系统中,要识别停车位是否空闲,就必须对检测系统获取的图像中的任何可能停靠在停车场中的汽车进行识别,但由于汽车种类、形状、大小等千变万化,因此通过识别图像中是否有汽车来判断停车位是否空闲是不现实的。由于可以先在每个停车位上画上一个实心黑三角形,然后通过识别图像中是否包含有三角形来判断停车位是否空闲,如果图像中没有实心黑三角形,则表明该停车位已经被汽车所占据;否则表明停车位空闲,因此,对空闲停车位的检测就转换为检测图像中是否有三角形,这要比识别所有的汽车容易得多。而传统的Hough变换则不能有效地检测图像中是否包含有三角形,为了准确检测三角形,提出了一种有效的检测图像中是否有三角形的算法。该算法首先利用Sobel算子检测出图像的边缘信息;然后抽取一条连通的边缘,并对当前抽取出来的连通边缘所围成的区域进行填充;接着利用三角形面积与它的3条边的关系来判断当前被填充的区域是否是三角形。当分析完该条边缘后,再继续抽取图像中的下一条边缘进行分析,如此反复,直到图像中的所有边缘被抽取完,则停止循环;最后输出结果,如果图像中有三角形,则输出三角形的个数;如果图像中没有三角形,则输出0。实践表明,该算法具有运算量小、运算速度快、所需内存少的优点。     

一种适合VRML应用的三角网格简化算法

交互虚拟环境中，VRML作为三维场景描述语言得到广泛应用，场景中的物体常常用三角形网格模型来描述，本文提出了一种适合VRML应用的网格简化算法，该算法不仅可以快速减少模型中的画片数目而且能保持模型良好的视觉效果，算法中给出了一种有效的误差控制方法，能在用户指定的误差范围内通过使原始网格中的边折叠达到大量简化的目的，该算法实现简单且速度快，另外能够有效地支持细节层次模型的表示，最后给出实例证明了该算法的有效性。     

一种基于Delaunay三角化的手写体文字细化方法

为了对手写体文字进行快速准确的识别，基于Delaunay三角化方法，提出了一种新的文字图象细化算法，该算法首先通过对文字图象边界的近似多边形进行Delaunay三角化，同时把其分成一系列保持拓扑关系的三角形，然后根据三角形的类型生成不同的局部骨架；最后连接生成整文字图象的骨架，由于该算法充分利用了图象的全局和局部信息，因此具有速度快，效果好等优点。     

基于Web的虚拟设计中VRML实时模型的可交互处理方法

提出一种基于Web的虚拟设计系统的基本结构,对其中在Web页面上展示产品的VRML模型提出了一种可实时交互的处理方法,包括对VRML模型的可交互操作进行预定义、预定义的节点信息和数据库之间的逻辑关系以及根据预定义信息对VRML模型文件进行自动处理的相关算法,最后在系统原型中具体实现了该方法。     

任意多边形区域交的有效算法

为有效进行任意多边形区域的交运算,采用接缝技术消除多边形区域内部的孔洞,化复连通域为单连通域,通过单连通域的交集得到复连通域的交.改写Weiler-Atherton裁减算法的交点遍历方法,以便在跟踪时跳过接缝,同时借助队列保存这些接缝的节点,确保能正确得到交集区域的每条边界.算法无须包容性测试就能自然得到交集的外边界与孔洞的包容关系.与已有算法相比,该算法具有更高的稳定性和健壮性,特别适合计算带有孔洞区域的交、并、差运算.     

一种二值图像连通区域标记的新算法

在线标记和区域增长的基础上提出了一种二值图像连通区域标记的快速算法。该算法综合了线标记法和区域增长法的优点，对图像进行一次扫描就可以标记所有连通区域，避免了重复标记问题；同时该算法不受标记的区域形状影响，具有良好的鲁棒性。提出对此算法的进一步优化策略，有效地降低了其搜索次数。最后与传统算法进行了比较，试验结果表明该算法是快速和高效的。     

Research on Enhancing the Functions of Animation in Web 3D

VRML offers powerful tool for generating 3D scene and realizing real time interactive animation on Web. This paper briefly introduces the related techniques of implementing interactive animation in Web 3D, focusing on how to use JavaScript to create Script node for extending VRML functions. This is very useful for virtual product design, product performance simulation, virtual assembly and remote education.     

基于连通分量的分类变量聚类算法

针对分类变量相似度定义存在的不足, 提出一种新的相似度定义. 利用新的相似度定义, 将数据集抽象为无向图, 将聚类过程转化为求无向图连通分量的过程, 进而提出一种基于连通分量的分类变量聚类算法. 为了定量地分析该算法的聚类效果, 针对类别归属已知的数据集, 提出一种新的聚类结果评价指标. 实验结果表明, 所提出的算法具有较高的聚类精度和聚类效率.     

一种新的二值图像连通区域准确标记算法

在分析已有区域标记算法的基础上,提出了一种新的二值图像连通区域准确标记算法。顺序扫描和标记二值图像的各个像素点,准确判断标记过程中出现的标记冲突,并建立标记冲突的模型,在算法中增加回溯扫描算法,消除标记冲突引起的标记误差。实验证明该算法可以准确标记出各种形状的连通区域,和已有算法相比扫描重复率低、运行准确、速度快,具有很好的应用前景。