凸多面体快速碰撞检测的投影分离算法

为了有效地提高凸面体之间的碰撞检测效率,提出一种凸多面体快速碰撞检测的投影分离算法.该算法通过判断2个凸多面体在中心线上的正投影不相交,或者分别构造它们的准投影分离面集合,并从这2个集合中找到一个投影分离面,来判断2个凸多面体分离;否则,判断为相交.对于2个准投影分离面集合,依次交替地判断它们的每一个面是投影分离面还是相交面,以加快2个凸多面体相交检测.计算复杂度分析和数值实验表明:该算法平均检测效率高于其他检测算法.     

三维图形的正轴侧投影及凸多面体的消隐

论述了计算机三维绘图正轴侧投影方法。介绍正轴侧变换，立体图生成，隐藏线处理等过程和技巧。这种三维绘图方法的应用简化了隐藏线处理，降低了对硬设备的要求，开拓了计算机绘图的应用范围。     

三维图形的正轴侧投影及凸多面体的消隐

本文论述了计算机三维绘图正轴侧投影模型方法，介绍正轴侧变换，立体图生成，隐藏线处理等过程和技巧。     

凸多面体碰撞检测的棱线投影分离算法EI北大核心CSCD

针对凸多面体碰撞检测问题,以直线投影法为基础对分离面投影法进行改进,提出一种采用棱线投影分离的凸多面体实时精确碰撞检测算法.首先分析了凸多面体各种相对位置关系并提出了投影分离线的概念,针对凸多面体的各种分离情况证明投影分离线的存在;其次选取凸多面体相向面上的棱集构造准投影分离线,通过沿着准投影分离线方向投影可将3D凸多面体碰撞检测降维为2D凸多边形的碰撞检测问题;最后将分离投影的思想延用至为2D凸多边形的碰撞检测,再次将2D问题降维为1D问题.算法分析和实验结果表明,该算法对于凸多面体碰撞检测具有较高的响应速度和检测精度.     

基于识别的凸集投影人脸图像超分辨率重建

人脸图像的超分辨率重建在公安、视频监控等领域有重要应用价值．基于识别的思想,对人脸灰度图像进行统计分析,得到有关人脸灰度整体特征的先验知识,将其描述为属性集合,从而利用凸集投影算法进行超分辨率图像重建．实验结果表明,重建质量较为理想,与通常的超分辨率凸集投影重建方法相比,抑制噪声的能力有显著提高,重建质量改善明显,收敛速度加快,且易于计算和实现．     

一种多幅欠采样图像的凸集投影超分辨率重建方法

介绍了一种由多幅欠采样低分辨率图像重建一幅高分辨率图像的凸集投影超分辨率重建技术。首先介绍了超分辨率空间域迭代重建方法中一个至关重要的因素--成像过程模型;其次通过介绍凸集投影的理论依据,给出了插值-模拟采样迭代超分辨率重建方法的模型和重建步骤;最后通过实验数据对算法进行了验证。     

约束四面体剖分和三维物体表面重建

该文提出了约束曲面和约束最大空球凸多面体的概念,在此基础上设计了一种在空间区域上做约束Delaunay四面体剖分的算法。该算法的基本思路是首先对空间区域进行约束最大空球凸多面体剖分,然后在各个约束最大空球凸多面体内部做Delaunay四面体剖分。利用约束Delaunay四面体剖分算法,该文进一步设计了一种三维物体表面重建算法。     

虚拟物体间多点接触力再现研究

提出一种基于凸多面体间多点接触的虚拟力计算和再现方法,通过计算凸多面体的离散曲率,提取特征点并检测物体间的多点接触、边面接触和面面接触情况,在此基础上计算它们之间的虚拟力和摩擦力,同时输出到力觉交互设备。仿真实验结果表明,该方法能够有效体现凸多面体多点接触的力特征。     

基于边/面遮挡关联性的多面体凸剖分方法

提出一种多面体凸剖分的方法,与国际上已有的工作相比,在计算速度、空间需求和新增顶点等方面均降低了复杂度,有大幅的效率提高,且在处理凹边很多的多面体时具有更大的优越性.其工作步骤是根据多面体的面、边沿某些方向正投影时面与面之间、边与边之间的遮挡关系进行局部化操作,以渐进地凸剖分多面体.它对应用中的常见模型表现出的时间复杂度、空间复杂度皆近似为O(n),而新点数不超过O(r n~(0.5)),这里,n为模型的点数,r为凹边数.实验结果表明,与目前国际上常用的\"切割分裂\"方法相比,新方法的速度提高了14～120倍,空间下降至\"切割分裂\"方法的1/2.3～1/7.4,而新增加的点数则最多为\"切割分裂\"方法的1/28,甚至有些情况下无须增加新点就能完成凸剖分.新方法剖分出的凸多面体绝大多数是四面体,多于\"切割分裂\"方法所得凸多面体数量.但是,很多应用是要求多面体被剖分为四面体的.如果进一步将凸多面体四面体化,则新方法的结果个数将明显少于\"切割分裂\"方法,因为新方法的剖分过程中所增加的新点要少很多.新方法还能方便地处理包含空洞的多面体,甚至是包含孤立面、孤立边和孤立点的非流形多面体.     

多线性凸多面体对象族的鲁棒镇定

研究了由多个不确定对象串联所构成的多线性凸多面体对象族的鲁棒镇定问题,在对控制器的结构进行某些假设的条件下,给出了控制器鲁棒镇定对象族的充分必要条件是它同时镇定所有的顶点对象.     

Structural shape optimization using self-adjusted convex approximation

This study researches the applications of Self-Adjusted Convex Approximation (SACA) in structural shape optimization problems. The B-spline curve is adopted as the mathematical representation of the structural shapes. The SACA method is based on the CONvex LINearization (CONLIN) method and has better accuracy and convergent rate. Numerical examples are offered and the results show that the proposed method is effective in the structural shape design.     

凸多面体线消隐算法的研究与改进

为使三维形体有较强的立体感,物体因自身遮挡和物体间的相互遮挡产生的线段就必须被消除.在研究了三维几何形体消隐算法中的线消隐算法之后,针对传统的凸多面体线消隐算法存在计算量大、消隐时间长、效率低的缺点进行改进,在原来线消隐算法的基础上加入包围盒的最大最小测试方法和深度优先排序方法.算法使用C++编程实现,实验证明算法的时间复杂度由原来的N2降低为N,大大提高了消隐效率.     

基于凸多面体方法的时滞和连续系统稳定性分析

针对一类状态向量中含有时滞和的连续系统,研究其时滞相关稳定性问题。利用凸组合方法和积分不等式并构造合适的李雅普诺夫泛函,以线性矩阵不等式形式给出了保证系统稳定的时滞相关充分条件,该线性矩阵不等式形式的系统稳定条件易于验证。由于在对李雅普诺夫泛函求导过程中使用了凸多面体方法,使得所得到的结论具有更小的保守性,仿真算例验证了结论的有效性。     

多视觉环境下联合多约束的三维目标体重建

提出了一种联合多种约束条件的体元重建方法。首先将场景空间离散为体元,并从多视获取的二维图像中提取目标轮廓信息;其次利用侧影轮廓约束及颜色一致性约束,恢复目标三维信息;针对重建模型存在漂浮体元和毛刺现象,提出加入平滑约束解决该问题;最后提出模型修复算法对模型表面空洞进行填补,解决重建模型空洞问题。实验结果表明,该方法可重建颜色纹理信息准确的目标外形,且模型光滑细腻,表面空洞得到有效填补。     

基于样例学习的任意光照下的人脸3D重建方法

待匹配的人脸图像与数据库中的原型图像之间的光照差异是自动人脸识别的主要瓶颈问题之一。提出了一种基于样例学习方式的3D人脸形状重建方法,既可以生成任意光照条件下的数据库中人脸图像,也可以对待识别图像进行重新光照,合成无阴影的图像。该方法在建立人脸数据库时利用光度立体技术分离人脸图像的纹理和形状信息,并用多面体模型在最小二乘意义下恢复其3D信息并更新法向量场以克服阴影误差,从而可以利用计算机图形学的方法合成任意光照条件下和小角度姿态改变时的人脸图像;在识别时采用数据库中3D数据的线性组合形式对输入图像建模,以估计其3D信息,从而可以重新照明。在YaleB人脸数据库上的实验表明,在建立3D人脸数据库后,该方法可以快速恢复输入单幅图像中人脸的3D信息,并生成任意光照条件的该人脸图像。     

求平面点集凸壳的一种新算法

在研究了大量的求平面点集凸包的算法基础上,提出了一种新的构造平面点集的凸壳算法。此算法先求出四个极值点,构造出一个四边形。对于四边形外面的点依次用二分法进行判断是属于哪个线段区域;对于一个线段区域上的点只需要找出右侧的点,分别和线段的两个端点连接得到新的多边形链,依次这样处理每个点,直到结束。这样就得到四个简单多边形单调链,然后对单调链求凸点,时间复杂度为O（n）,最后求得的每个凸点就是平面点集的凸壳,此算法总的时间复杂度不超过O（n log n）。     

System for reconstruction of three-dimensional micro objects from multiple photographic images

We introduce a system to reconstruct a three-dimensiojnal (3D) polygonal model of 3D micro objects with outer dimensions ranging from several hundred microns to several millimeters from multiple two-dimensional (2D) images of an object taken from different views. The data acquisition system consists of a digital microscope that captures still images at a resolution of 1600 × 1200 pixels and a computer-controlled turntable. We employ the shape-from-silhouette (SFS) method to construct a voxel-based 3D model from silhouette images. The concave shapes are further carved by using the space carving technique. In order to make the resulting model compatible with a commercial CAD/CAM system, the voxel model is converted into a triangular mesh using the marching cubes algorithm. Because the mesh generated from the voxel model by using the marching cubes algorithm inherits the staircase effect, the mesh is adjusted to recover the object precisely by using silhouette images. Finally, we evaluate the accuracy of the proposed method. The reconstructed models of complex micro objects indicate the effectiveness of the 3D shape reconstruction system for micro objects.     

基于相邻层轮廓线几何形状匹配的三维重建

当轮廓线比较复杂,常用的三维表面重建方法就不是很有效,有时还会出错。为此,提出一种新的基于相邻层轮廓线几何形状匹配的三维重建算法：首先提取轮廓线的关键转折点,再根据相邻层的几何形状来匹配关键点,然后连接上下匹配关键点将轮廓线分成几个独立的部分,再分别拼接各个独立部分,从而完成整个重建的轮廓拼接。实验证明,该方法对凹凸多变、复杂的封闭轮廓线有较好的效果。     

压缩视频的正则化投影超分辨率重建

压缩视频超分辨率（SR）技术利用压缩后的低分辨率（LR）图像序列来重建高分辨率（HR）图像的技术,是当前视频超分辨率技术研究的热点。在正则化理论和凸集投影理论的基础上,利用比特流中的量化信息,提出了一种正则化投影超分辨率重建算法;通过正则化代价函数引入图像序列的时间域和空间域的先验信息,使用迭代梯度下降算法对正则化代价函数求解得到重建图像,最后利用凸集投影算法对求得的估计图像进行DCT域投影重建。仿真实验结果表明,该自适应算法较传统算法,其重建图像的主、客观质量有一定的提高,适合压缩图像的应用。     

Global shape reconstruction of nano grid with singly fixed camera

Depth from defocus(DFD),as a typical shape reconstruction method,has been widely researched in most recent years.However,all the existing DFD algorithms require at least two defocused images with different camera parameters.Unfortunately,in micro/nano manipulation,any change on visual sensor's parameters is absolutely forbidden.Therefore,a novel DFD method to reconstruct the shape of a nano grid on micro/nano scale is researched in this paper.First,the blurring imaging model is constructed with the relative...