面向顾客特征的眼镜适配系统

提出了顾客特征的概念,并运用于眼镜适配系统中．该系统使用顾客头部的正侧面照片合成人脸三维模型,并选取眼镜库中的三维眼镜模型在人脸模型上进行虚拟试戴,可以帮助顾客快速、准确地完成眼镜框架款式的选型,为眼镜产品的个性化设计和销售提供了支持．     

一种XML驱动的遥感产品生产并发数据流模型

通过分析现有遥感产品生产平台的并行策略与处理流程,结合现有的数据流模型,提出了一种XML驱动的遥感产品生产并发数据流模型,并给出该模型的文法以及并发性驱动原理。该模型通过适配XML驱动文件,有很好的拓展性。通过对模型并发性的分析,认为该模型在提高遥感产品生产效率、优化并行策略和可视化信息展示上有一定的优势。     

基于CT的男军人三维头面型DMS应用

为了探索现代人体头面型不同地理区域、不同民族间的群体差异，并对现代军人头面部装备的合理设计与配置提供科学的参考和量化的标准，开发了“中国人民解放军男军人三维头面型数据管理系统(DMS)”。以该系统为平台，通过对单个样本的头部CT切片进行检边拟合处理，完成头面型的参数化三维重建，并利用数据库管理的方式对7大军区1082个样本进行科学的计算，生成所需的各个型号的参数化三维标准头型，可用于我军头面部装备分档管理，作为头盔合理优化设计的参考依据，其数据结果也可用作人类学领域研究头面型群体差异的素材。     

回转体头部压力分布规律及其对转捩点的影响

以圆头回转体为研究对象,头部线型采用双参数椭圆曲线,利用面元法求解绕流势流流场,利用F.W.Scholkemeier的积分方法,确定该压力分布下的层流边界层,利用P.S.Granville方法求解边界层转捩点.通过变换头部线型参数,以最小压力系数绝对值的下降方向为搜索方向,研究不同头型压力分布的变化规律及其对转捩点的影响.结果表明:最小压力系数绝对值越小的头型其最小压力点离头部驻点的距离越近;不同头型的转捩点不光与其压力分布有关,而且还与其头部长径比有关.     

基于容器技术的水文水动力模型软硬件适配方法

随着国产化软硬件系统的发展和普及,将现行的计算程序适配到国产硬件和操作系统上是科学研究和业务化应用的关键,亟待探索提出专业计算模型的软硬件适配方法。现有关于专业计算模型的软硬件适配方法存在缺乏通用性、硬件依赖性强等问题。鉴于此,系统解析了国产化适配需要解决的关键问题,并对比了现行的软件适配技术,筛选出容器技术作为水文水动力模型的国产适配技术。容器技术可将应用程序打包成独立的运行环境,摆脱对底层架构和操作系统的依赖。以水文水动力模型TELEMAC为例,详细说明了Docker镜像构成原理,并通过Dockerfile文件构建了TELEMAC镜像环境,开展了计算案例的验证。结果表明TELEMAC镜像能够安全运行在以鲲鹏920处理器为核心的openEuler和麒麟V10等国产软硬件平台上,且案例计算结果与标准结果相一致,模型计算效率高,实现了专业科学计算模型的国产化软硬件适配,该研究可为其他软件国产化适配提供参考借鉴。     

基于眼镜作用区域的头部形态参数研究

基于国内三维头型数据缺乏造成的眼镜设计多以西方头型为蓝本、头部形态差异使中国人难以配到合适的眼镜的问题,以136 名长期佩戴眼镜者的访谈结果为基础,将广东青少年三维头型数据与西方平均头型KEMAR 作比较和分析,发现镜腿轮廓线的形态差异、耳根轮廓线、脸部区域鼻部形态特征和瞳距的差异分别对镜腿形状、耳曲、鼻托和镜框宽度设计产生影响。最后,提出眼镜设计的修正方式,为中国的眼镜设计提供参考。     

基于NX/Open的企业零部件库参数化建模方法①

企业产品三维模型数据库的构建,是实现大规模定制设计和快速响应设计的基础。为了满足快速构建企业产品资源库的需求,提出了一种基于三维设计平台的企业零部件库参数化建模方法。该方法以三维设计软件UG NX为开发平台,基于NX/Open开发产品三维零部件库。基于层次性参数化建模方法,提出利用主模型技术和自顶向下的方法实现产品的参数化建模及变型设计,实现了零部件和装配体的参数化建模。结合数控机床快速响应设计系统中刀具库设计开发的实例,给出企业零部件库的建库流程,表明基于主模型的层次性参数化建库方法是企业产品资源库建立     

基于正面照的自适应三维头部网格模型研究

研究三维头部建模问题.针对以软件导出的三维头部模型作为标准模型受到数据量多、结构复杂的影响,对不同人脸进行匹配时需要进行数据简化操作,造成工作量大、可控性差且应用受限等问题,提出一个简单的能适应于不同人脸的三维头部模型.根据Candide-3模型提供的人脸三维信息,通过增加耳朵特征和后脑曲面模型,使用127个控制点建立了标准三维头部模型,然后配合人脸特征点信息和局部调整原理建立了与输人人脸图像相仿的三维头部模型.实验结果表明,建立的三维头部模型顶点少且具有较强真实感,可根据输入人脸图像的不同相应地产生与图像人脸相仿的形变模型,具有较好的适应性和广泛的应用价值.     

基于草图拓扑约束的陶瓷产品造型参数化设计

计算机辅助设计在陶瓷产品设计制造领域仍处于应用初始阶段.为提高陶瓷产业信息化程度,提高产品设计效率及满足产品个性化定制需求,根据陶瓷器具造型特点,提出一种草图约束下陶瓷产品参数化三维模型生成算法.算法利用草图尺寸、结构信息借助计算机三维模型生成技术参数化绘制产品三维模型,通过参数调整及交互设计实现产品变型.实验表明该算法具有极强的实用性,实现了陶瓷产品便捷设计.     

线形三维模型加载方法研究

分析了线状地物建模和三维平台软件加载线形三维模型中存在的问题,提出了一种以小单元组合的方式参数化定制线状地物,加载线形三维模型的方法。该方法以线状地物的空间坐标作为参数,根据需要构建每种线状地物的三维模型小单元,将其作为基元,以基元的空间位置、姿态和缩放比例为关键参数,给出关键参数的计算方法,按照关键参数将基元组合生成线形三维模型加载到三维平台软件中。该方法参数化定制线状地物,简化了三维线状地物建模的工作量,灵活简便地生成三维场景。     

基于DCI的数字作品版权保护研究和设计

互联网的发展使数字作品版权保护面临着历史性的挑战,解决互联网版权问题对于版权产业的发展起着决定性作用。为了有效地保护数字网络环境下的作品版权,对版权保护方案进行设计。通过数字作品版权登记平台为每个数字作品赋予DCI,对数字作品的版权进行标识,通过特定的水印检测算法提取出数字作品中的DCI码,获取作品的权利信息,从而确认数字作品的版权真伪,为实现数字作品版权的检测、跟踪、取证及证据保全等管理工作奠定基础。     

基于 MBD 的三维图样表达方式研究与系统实现

针对现有三维图样技术在实际应用中存在的主要问题,提出了设计视图、模型与 标注分区显示、集成标注等具体方法,解决了目前三维图样信息显示不清晰、无法满足复杂产 品信息定义需求等关键问题。结合数字化环境下产品信息表达与数据一致性等需求,采用信息 结构树保证了几何与非几何信息间的关联性。给出了三维图样系统的具体设计方案,以及相应 可视化功能的具体实现方法,实现了基于 ACIS 与 HOOPS 联合平台的三维图样软件系统开发, 在该系统中完成了典型零件的精度设计,验证了三维图样软件系统的实用性。     

深化信息图形设计在数码产品设计中的现实意义

越来越多的数码产品进入了我们的生活,给我们的工作方式、休闲方式带来了很大的改变,而数码产品设计本身也在不断的向前发展。本文从分析数码产品发展的不同趋势着手,阐述了信息图形设计在数码产品设计中的重要作用,希望能对国内的数码产品设计带来一些帮助和启迪。     

基于三维虚拟样机技术大型林业装备设计与研究

针对我国林业机械研制的落后现状,以国家科技支撑项目为例,以SolidWorks软件为平台设计我国首台林木联合采伐机底盘,论述了采用现代三维虚拟技术进行大型林业装备设计的开发过程,重点说明了采用这一技术加快我国林业装备研制步伐,提高了林业机械产品的设计效率,增强了企业市场竞争力的重要现实意义。     

基于MEMS惯性传感器的行人航位推算系统

提出一种基于低成本MEMS自包含传感器,能自主完成数据采集、数据处理的行人航位推算（PDR）系统.硬件平台集成三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴数字罗盘及气压计,不需任何额外设施.通过自包含传感器测量行人行走的步长、方位及高度,实现行人室内、外三维定位.采用加速度信号实现跨步探测和步长估计.利用互补滤波器融合加速度计、陀螺仪和数字罗盘数据,矫正陀螺仪的测量误差和磁场干扰对数字罗盘的影响,提高行人行走的方位精度.测试结果表明：系统的定位误差低于行进距离的4％,满足行人定位要求.验证了系统的有效性和可靠性.     

中国古建筑三维构件库设计研究

对中国古建筑构件的实际构造进行分析研究,阐述古建筑构件库的系统设计和技术实现,结合参数化设计方法和层模式设计架构,运用工厂方法设计模式进行系统实现,保证了系统的可扩展性和平台移植性。力图实现一款比较通用的三维数字化建模软件。     

现代化工设备三维可视化设计

介绍了三维可视化设计应用于现代化工设备设计的优越性和可行性,重点介绍三维可视化设计在塔板、填料、液体分布器、气体分布器和支撑结构等精馏塔内件中的应用。实践证明：三维可视化可以和强度、刚度、二维、重量、流体力学、数字化设计和制造相结合,从而,化工设备的设计过程从单一平面图转变为可视化的三维实体,使得设计过程更接近生产实际,缩短了产品设计周期,有效地降低成本。这项工作的推广将促进我国化工设备制造行业的信息化建设。     

Reverse innovative design — an integrated product design methodology

Today’s product designer is being asked to develop high quality, innovative products at an ever increasing pace. To meet this need, an intensive search is underway for advanced design methodologies that facilitate the acquisition of design knowledge and creative ideas for later reuse. Additionally, designers are embracing a wide range of 3D digital design applications, such as 3D digitization, 3D CAD and CAID, reverse engineering (RE), CAE analysis and rapid prototyping (RP). In this paper, we propose a reverse engineering innovative design methodology called Reverse Innovative Design (RID). The RID methodology facilitates design and knowledge reuse by leveraging 3D digital design applications. The core of our RID methodology is the definition and construction of feature-based parametric solid models from scanned data. The solid model is constructed with feature data to allow for design modification and iteration. Such a construction is well suited for downstream analysis and rapid prototyping. In this paper, we will review the commercial availability and technological developments of some relevant 3D digital design applications. We will then introduce three RE modelling strategies: an autosurfacing strategy for organic shapes; a solid modelling strategy with feature recognition and surface fitting for analytical models; and a curve-based modelling strategy for accurate reverse modelling. Freeform shapes are appearing with more frequency in product development. Since their “natural” parameters are hard to define and extract, we propose construction of a feature skeleton based upon industrial or regional standards or by user interaction. Global and local product definition parameters are then linked to the feature skeleton. Design modification is performed by solving a constrained optimization problem. A RID platform has been developed and the main RE strategies and core algorithms have been integrated into SolidWorks as an add-in product called ScanTo3D. We will use this system to demonstrate our RID methodology on a collection of innovative consumer product design examples.     

Standardization and modularization driven by minimizing overall process effort

Faster product development is a major goal for companies in competitive markets. Product platform architectures support planning for addressing diverse markets and fulfilling future market desires. Applying standardization or modularization on product platform components leverages current product design effort across future products. This work introduces a method—SMDP (standardization and modularization driven by process effort)—for focusing engineering effort when applying standardization or modularization on product platform components. SMDP calculates the total design effort from current to future generations of the platform following standardization or modularization of components. By comparing the total design cost of different simulations, we can direct the design team to standardization or modularization opportunities. The contribution of this work is in using an estimation of design effort as the basis for decision in contrast to commonly used static measures of components' interactions. Such a computational approach allows conducting sensitivity studies that address the subjective nature of various estimations needed for exercising SMDP. SMDP is illustrated in a product platform design of an external-drum plate-setter for the digital prepress printing market.