基于逆向参数化的B样条曲面重建算法

目的 解决B样条曲面重建问题中矩形拓扑网自动生成和参数化两大难点问题,提出一种基于逆向参数化的B样条曲面重建算法.方法 首先构建基曲面,在基曲面上根据参数(u,v)进行采样,沿其法线方向进行数据的滤波和精简,求得参数(u,v)对应的精简点,然后对采样求取的精简点集进行B样条曲面拟合,该方法提供了B样条曲面重建的一个新思路.结果 新算法突破了传统密集散乱点云数据的B样条曲面重建基本过程,采用与正向参数化相反的过程进行参数化,解决了B样条曲面重建问题中矩形拓扑网自动生成和参数化的难题;具体试验分析表明新算法不仅在参数化的同时完成了数据滤波和精简,而且在时间和迭代效率方面都具有优势.结论 新算法避免了求取法线的迭代过程,并且可以较容易的实现矩形拓扑网的自动生成,新算法在自主开发的智能测量建模加工一体化装备中得到了应用验证.     

基于骨骼肌仿真的3D打印支撑结构

为了保证可打印三维模型中空结构具有足够强度与节省材料,基于仿骨骼肌结构特性对3D打印模型内部支撑结构进行研究.用分水岭算法对将单层骨骼截面图像进行处理并在可打印分层结构上与目标模型进行拼接与图形优化,经由Matching Cube算法还原三维模型.经过仿真计算,输出所需带内部支撑结构的可打印模型.实验分析表明:该方法可以增加对模型指定方向的受力强度,对保证结构强度、节约打印材料有较好的实际意义与理论研究价值.     

基于边缘增强的正则化超分辨率图像重建

针对双边全变差正则化算法边缘区域重建图像效果不理想问题,提出一种基于边缘增强的正则化超分辨率图像重建算法。该算法在构造初始图像时,对样条插值后的图像先进行非局部均值滤波预处理,然后进行拉普拉斯锐化处理;采用L1范数度量数据保真项和正则项,并从自适应的角度确定正则化参数,从而增强算法的稳健性。实验结果表明,与样条插值算法、双边全变差算法相比,该算法能更好地增强重建图像的边缘信息。     

与给定多边形相切的一类代数三角混合样条曲线

提出了一种带形状参数的代数三角混合样条曲线,该曲线不仅与三次均匀B样条曲线具有相似的性质,而且在控制顶点保持不变时,其形状可通过形状参数的取值进行调整.描述了一种与给定多边形相切的代数三角混合可调的样条曲线的算法.在算法中,所有代数三角混合可调的样条曲线的控制点可以通过对多边形的顶点简单计算产生.所构造的曲线对多边形具有保形性,曲线可以局部修改.最后给出了两个算例,实例表明算法是有效可行的.     

基于PSO的最小二乘支持向量机稀疏化算法

针对最小二乘支持向量机(LSSVM)失去稀疏特性及经典迭代剪切稀疏化算法容易陷入性能指标函数局部收敛的问题,提出一种基于粒子群优化(PSO)的LSSVM稀疏化算法.将LSSVM稀疏化过程描述为一个最优化问题,以校验样本和预测输出之间的均方根误差RMSE为优化目标,以模型训练样本剪切率ε(%)为优化变量.并针对此非线性优化问题提出基于PSO的求解方法.以大型电厂飞灰含碳量LSSVM模型为例,对此算法进行了实例研究.结果表明,该方法能有效解决经典算法的局部收敛问题获得最优剪切率,具有更好的预测和泛化能力.     

基于稀疏点的三维模拟插值算法

对三维模拟插值问题进行了探讨,指出现有的一些插值算法不适应信息点较少的情况.介绍了B-样条插值的有关理论和特点,在此基础上,构造了一种基于稀疏点信息的三维模拟插值算法.该算法的思想是将三维插值问题化作稀疏矩阵的插值问题,利用B-样条函数分别对稀疏矩阵的行和列进行插值操作,形成满阵.在实际工程中,利用该算法对某采空区进行三维模拟计算,采用一类边界条件,取得了较好效果.     

基于三角化理论的多边形内点自动生成算法

在传统多边形内点自动生成算法的基础上,提出了一种基于多边形三角化理论的内点自动生成算法.介绍了该算法的原理和实现方法.该算法不仅适用于凹凸多边形,而且对于含"岛屿"的多边形也是适用的.     

二维多边形剖分算法分析

对二维多边形的剖分算法进行了分析 ,提出了一种用梯形来剖分非单调二维多边形的通用算法。算法包括 3部分 :初始化、梯形化和优化 (后处理 ) ,所处理的多边形可以包含孔 ,孔可以嵌套     

一种附带缓和曲线的多边形构建方法

针对主流CAD、GIS软件无法构建与处理缓和曲线多边形的问题,文中从缓和曲线算法设计、多边形模型构建、多边形处理算法设计等方面进行研究,提出了一种基于附带缓和曲线的多边形构建算法.该算法采用层状模型构建附带缓和曲线多边形模型,能实现多边形的布尔运算,周长计算和面积计算.同时,采用C#语言进行AutoCAD二次开发完成处理附带缓和曲线多边形插件的开发.通过大量附带缓和曲线多边形数据处理实验,结果表明该算法能完成附带缓和曲线多边形布尔运算、面积计算和周长计算.     

人工神经元网络在碱回收苛化过程控制系统的研究

通过分析研究苛化工段的生产工艺及对控制系统的要求,结合影响苛化过程的主要因素与神经元网络的特性,提出了采用人工神经元网络建立苛化过程的数学网络模型,经MATLAB仿真验证了该模型符合实际的工艺情况,并对所确定的网络模型的输出和相应目标进行线性回归,进一步验证了该模型苛化度控制效果良好.在此模型基础上,通过对苛化过程优化问题的描述,以生产成本为目标函数,对苛化过程进行了操作优化的处理,经实际生产运行表明了该优化在满足苛化效果的同时,提高了系统的综合控制指标,节约了生产成本.     

基于小波变换的平面多边形变形算法

给出多边形的一种基于小波变换的变形算法。该算法利用小波变换分解多边形,得到多边形的轮廓和细节.对于轮廓部分采用可避免自交的变形方法进行变形;对于细节利用线性插值法变形,最后再重构出变形过程中的中间图形。该算法可以很好的消除多边形的稠密顶点,避免自交,得到很好的变形效果。     

一种凸多边形的交、并求解算法

凸多边形交、并求解的难点在于如何维护结果多边形的顶点序列.提出了以顶点与多边形的空间拓扑关系为基础,将不同拓扑关系的顶点进行重新组合的方法来解决任意2个凸多边形交、并的求解问题.算法易于编程实现,能够较好的求解二维凸多边形区域各种情况的交与并,可为G IS应用中矢量多边形之间的关系计算提供算法基础.     

分割多边形成凸多边形的算法

提出将任意简单多边形分割成若干个凸多边形的一种算法，主要思想是：首先确定多边形的凹点，然后利用连接凹点与落入该点Ｂ域中顶点的方法，消去该凹点，从而分割原多边形成两个子多边形，最后对子多边形递归使用该方法，直至消去全部凹点该算法分割多边形成Ｏ（ｌ）个凸多边形，其时间复杂性是Ｏ（ｎ）次乘法，其中ｎ是多边形的顶点个数，ｌ为凹点数目     

通用扫描线填充算法存在的问题及其解决方法

通用扫描线填充算法在做带CQX顶点的多边形区域的填充时存在着明显的问题,找出算法中活化边表AEL中以CQX顶点为交点的边并将其从AEL中删除是解决问题的关键。只有这样,通用扫描线填充算法才能做到真正的通用。     

凹多边形裁剪

多边形裁剪是计算机图形处理及辅助设计的典型课题之一。所谓凹边形裁剪是指凹多边形被矩形窗口裁去位于窗口范围以外的部分。凹多边形经裁剪后的输出应仍然是多边形。但这种多边形应消除退化边界,并且是成(?)的、封闭的、一个或多个多边形。这就是凹多边形裁剪的主要困难。国外已发表了多种凹多边形裁算法。 本文提出一种多边形裁剪的新概念,即不仅凹多边形被矩形窗口裁剪,而且矩形窗口要被凹多边形反裁剪。这是一种相互裁剪算法。 该算法的特点是计算速度快,功能强,程序简单,占用内存少,并能极简便地解决多边形裁剪中最为困难的问题——退化边界问题及多边形的成块输出问题。 该算法用FORTRAN77编程,在微机IBM—PC上运引,取得了良好效果,并已装入机械CAD软件包中。     

三维车削仿真的碰撞检测

在分析了目前碰撞检测主要方法的基础上,研究了三维车削仿真加工过程中的碰撞检测方法。在造型的过程中借助了多边形的概念和B_rep的造型方法;在算法上采用将三维实体间的碰撞检测转化为二维多边形间的重叠性检验;并通过多边形之间的布尔交运算来判定碰撞的发生。实现的平台为自主开发的动态三维车削仿真系统CNCSimu 2．0。仿真实例表明:该方法简化了碰撞模型,提高了碰撞检测效率。     

临界多边形生成算法的改进

二维不规则形状零件排样是将给定的若干不规则形状零件合理、较优地排放在给定的材料中，使得材料利用率最大.求解一个多边形相对于另一个多边形的临界多边形，不规则形状零件自动排样算法中的关键技术，而且需要反复调用.探讨了斜率法求解临界多边形的优点，分析了该方法的任意两个多边形有多边重叠的情形时出现错误的原因，给出了对斜率法的改进方法，通过实例验证，该方法是有效可行的.     

基于特征多边形的逆向Doo-Sabin细分

逆向细分是将细分后的网格重建回细分前的网格的过程.针对大部分细分后的网格是四边形网格与其它的三角形或多边形网格的混合结构,根据细分继承性特点,提出了基于特征多边形的逆向Doo-Sabin细分算法.通过实验证明该算法有效可行,可将Doo-Sabin细分后的混合结构网格准确重建回细分前的初始网格.     

不规则件最优排放布局的实现

使用遗传算法,突破了通常只按照某种固定的标准(如按面积大小)确定的零件的排样顺序,通过全局优化概率搜索产生最佳的排样次序和每个排样件的旋转角度,得到最优的排样顺序;用改进的平行线分割一步平移法,计算出了两个相交的图形不重叠所需移动的距离;用最低水平线定位算法确定了每一个排样件在板材上的定位位置。通过实例可看出板材的利用率得到了很大的提高。     

计算复杂多边形面积的组合三角形法

具有全凸直线边界的多边形,可以离散成由三角形组成的几何体系,全凸直边界多边形的面积和各个组合三角形面积的总和,只要通过秦九韶公式得到三角形的面积后,就能够得以全凸直边界多边形的面积。通过一定的算法,在对任意凹曲多边形边界的凹凸属性进行判断后,可以把任意凹曲平面图形修补剪裁成全凸直线边界多边形,所以,任意凹曲复杂平面图形的面积等于修剪凸多边形的面积与被修剪部分面积的代数和,这种方法称为组合三角形算法,文中给出的算法表明,该方法得到的多边形面积避免了传统积分算法的近似性特征,具有解析解特点。