采用空间分割技术的八叉树干涉检验算法

本文提出的八叉树干涉检验算法利用了空间分割技术，使在计算机仿真过程中动态干涉检验的速度得到显著提高。实体采用八叉树模型表示，根据实体模型之间的几何联系，这项技术按一个特定的准则划分仿真空间，从而可以直接确定模型中节点之间的位置关系。由于算法排除了试探性计算，所以能有效地改善干涉检验速度。另外，整个过程只需算术运算。     

基于Pro／E的不规则实体简化及其干涉量快速计算

基于Pro/E环境求解诸如卫星舱的复杂布局优化问题,需要对3D不规则物体频繁进行干涉量计算,干涉量快速计算已成为实现复杂布局优化的瓶颈。基于Pro/E二次开发,将原实体简化为长方体包围盒和内含基本几何形体（长方体和圆柱）组合的双层逼近模型,实体简化模型干涉量计算归结为对包围盒内含基本几何体的计算,最后可以用Pro/E精确校验。经数值实验表明,该方法对原实体模型的逼近程度和计算耗时的均衡优于包围盒方法、八叉树方法和传统的全人机交互方法。     

计算线性八叉树边界象素集的新算法

八叉树作为一种新的形体表示方法,在几何造型、物性分析、动态模拟、干涉检测、计算机视觉、机器人等应用领域内有着广泛的应用前景。用其它方法表示的形体,可以转换为八叉树表示进行处理,从而弥补了这些形体表示方法的缺陷。但是,八叉树表示占有存储空间过多,为了解决这一问题,常采用线性八叉树的存储结构[1,2],本文在线性八叉树的基础上,提出了一个计算八叉树边界象素集的新算法。该算法采用一种“增减”原则,根据这一原则,对八叉树的边界象素集进行不断的增减操作,最终产生形体的全部边界象素。利用本算法产生的结果,可以大大提高干涉检测、形体间最小距离计算等算法的效率。同时,也可用于医学中CT扫描图像的三维形体重建,以及由八叉树表示转换为边界表示的算法。算法的复杂性为0(nN+M),其中,n为八叉树的精度,N为线性八叉树的长度,M为形体边界象素的数目。     

3D GIS中线性八叉树空间索引的建立与查询算法研究

三维地理信息系统空间数据库具有数据量大、空间实体关系复杂、空间操作计算量大等特点。为了提高检索效率,必须建立高效的空间索引机制。八叉树空间索引是对二维GIS中四叉树索引进行扩展的一种三维空间数据结构,具有思路简单、容易理解和实现、查询速度快的优点。本文首先阐述了线性八叉树空间索引的原理,然后重点介绍了线性八叉树空间索引的建立和查询算法。     

三维布局中八叉树节点的快速分解算法

本文在对八叉树子节点的顶点类型及构成三维实体精确ＣＳＧ模型的半空间的类型进行系统地分类的基础上，结合不同类型半空间的性质给出了一个三维实体的精确ＣＳＧ模型转换到八叉树模型的综合算法。通过对若干个不同的实体进行实际计算，结果表明该算法能够满足三维实体自动化布局的需要。     

基于三维点云数据的线性八叉树编码压缩算法

八叉树结构是三维数据建模中研究和应用最为广泛的栅格数据结构。由于三维扫描的点云数据是基于物体表面的，其空间离散程度远大于三维实体数据，一般的线性八叉树编码压缩方法都是基于实体数据的，不能直接应用于三维点云数据。提出的改进的线性八叉树地址码(Morton码)的方法可大大提高它的连续性，有效降低八叉树的深度，提高数据的压缩比，改进后的Morton码还可以应用多种编码压缩算法进一步压缩。     

基于八叉树空间分割的NURBS曲面重构方法

对三维模型和点云曲面重构方法进行深入研究,根据应用特点提出八叉树空间分割和N U RBS曲面重构方法。利用八叉树的快速收敛特性对三维实体的点云数据进行分割、精简,采用N U RBS方法对局部网格曲面进行重构;采用八叉树和四叉树相混合的数据结构,渐进地进行网格曲面的重构。存储结构采用扩展式八叉树结构,编码采用8进制前缀编码方法。利用O penG L设计一个实验模型系统验证了该算法的可行性和有效性。     

一种基于八叉树的三维实体内部可视化技术

鉴于传统的图形学-面图形学只能表达三维实体的表面的形状和属性，不能表达实体内部的属性，如纹理、密度场以及温度场等，因而在计算机图形学、CAD以及有限元分析等许多领域都需要一种新的可视化技术-三维实体的可视化技术，以表达实体内部的属性；三维实体的可视化技术是新兴的图形学-体图形学的一个重要组成部分，为了实现三维实体的可视化，针对CAD造型系统中的实际要求，根据体图形学的理论和八叉树的特点，提出了一种基于八叉树的实体内部可视化技术，该技术采用八叉树算法对边界数据结构表达的实体进行体元化。由于实体内部属性变化的不均匀，算法采用了不规则体元，以充分表达实体内部的细节，实际应用效果表明，该算法不但能充分表达实体内部属性，而且也具有一定的造型功能。     

改进的八叉树模型在3D刀轨显示系统中的应用

在传统的八叉树模型的基础上增加了扩展八叉树结点,同时引入了混合式的八叉树教据结构,并将它们应用到数控加工的三维刀轨显示系统中;叙述了实体从B-rep表示法转换为相应的改进型八叉树模型的方法,并在这种改进的八叉树模型的基础上完成对零件加工过程的实时性仿真;最后通过运行实际的数控加工程序证明该算法的可行性和有效性.     

一种基于八叉树结构表达的三维实体布局启发式算法

本文在利用八叉树结构表达三维实体布局块及布局空间的基础上,根据八叉树同构节点匹配的思想设计了一个三维实体布局的启发式算法,并提出了三环图方法,解决了八叉树节点的同构识别问题．理论分析及计算的结果表明了该算法对于具有任意形状和大小的布局对象的三维布局问题来说效果理想．