A reliability model for network-structured grid services

针对已有简化网格服务可靠性模型无法精确反映网格网状拓扑结构特性的问题,提出了一种把已有简化网格服务可靠性模型扩展为网状拓扑结构的网状结构网格服务可靠性模型.同时,基于网状结构服务可靠性模型,提出了一种适用于网状结构服务可靠性模型的服务可靠性评估算法,该算法通过形式化描述模型以及化简求解获得网格服务的可靠性分布.实验表明,网状结构服务可靠性模型以及可靠性评估算法不仅兼容已有简化网格服务可靠性模型,而且适用于复杂网状结构网格系统建模.     

一种改进的强约束拓扑自适应snake模型

针对灰度图像的二维提取以及运动图像的跟踪问题,本文提出一种强约束拓扑自适应snake模型.该方法采用正交网格对图像和snake曲线进行离散化,约束snake节点只能沿网格线从一个网格点运动到下一个网格点,从而简化了计算过程.通过节点拆分获得拓扑变换能力,自动检测和处理拓扑冲突.通过对模拟图像和临床医学图像进行目标边缘提取的实验,结果表明模型具有较强的目标捕捉能力、拓扑结构变换能力和较快的运算速度.     

基于"边折叠"的可逆累进网格生成算法的研究

在分析已有累进网格生成算法的基础上,提出一种基于“边折叠”网格化简方法的累进网格生成算法,构造了累进网格的表示新方法。算法消除了累进网格技术中的二义性,具有支持多种网格类型、保持相邻层次细节模型间的平滑过渡等特点。实验表明,算法具有有效性和可靠性。     

基于角表数据结构的增材制造分层计算方法

提出了一种基于面——顶点三角网格模型和角表数据结构的高效增材制造切片计算方法。该算法引入了面——顶点三角网格的拓扑表示,包括附带性、邻接性和顺序性,其次,基于区间树数据结构,建立了三角网格和平面的有效交叉查询方法,可以高效查询给定平面相交的三角形网格中的所有三角形。最后,提出了基于面——顶点三角网格的拓扑表示和三角网格——平面交叉查询方法的基于面——顶点三角网格的高效增材制造切片算法。由于算法采用基于角表结构三角网格拓扑表示方法,因此本文提出的三角网格切片算法具有高效性的特点,并通过计算实例验证了提出的算法。     

法矢量法实现网格模型简化

提出一种基于顶点法矢量和面片法矢量的网格简化算法,能在大幅度简化的情况下,简化模型依然能保持良好的视觉效果.算法采用边折叠实现网格模型的简化,首先,建立网格模型上每个顶点的不平度,以此来衡量顶点局部对视觉效果的贡献程度;其次,度量三角形在边折叠后的变形误差,用于衡量边折叠对视觉效果所造成的畸变程度;最后,综合顶点不平度和三角形的变形误差,建立边折叠代价函数,并以此指导网格的简化.此外,在此简化算法的基础上,还提出一个递进网格传输的框架,并实现了一个基于浏览器的可视化原型系统.     

基于边曲率的网格模型简化算法

网格模型简化在计算机图形学与虚拟现实和生产制造领域有重要的研究意义.针对目前网格简化算法在大规模简化时丢失模型几何特征的问题,提出一种改进的半边折叠网格简化算法.引入边曲率近似度量的概念,同时将边曲率加入到误差测度中,从而改变了网格的半边折叠顺序,使网格模型简化后的细节能够准确地保留.实验结果表明,改进后的算法在同等简化率下能更好地保留原模型的细节特征,并且网格分配合理,执行速度快,误差小.     

腔体RCS计算前置处理中网格单元的相互遮挡判断

在对飞行器的腔体进行RCS计算时,需要考虑各部分的相互散射影响,即需要判断腔体内表面上各网格单元之间的相互遮挡关系.论文提出了一种快速高效针对腔体网格进行网格单元相互可见性判断的新方法.该方法利用网格单元的拓扑关系进行判断,需要先对整个腔体剖分的网格单元按照拓扑关系从腔体曲面的一端到另一端按照环状结构排序.算法具有其他常规算法不可比拟的优点.     

三角网格模型上的四边形曲线网生成新方法

四边形网格划分是组合曲面建模技术的首要条件。针对海量流形三角网格数据,提出了基于网格简化技术与调和映射算法的四边形网格生成新方法--映射法。该方法采用基于顶点删除的网格简化技术对三角网格模型进行简化,进而借助调和映射算法将简化网格映射到二维平面上进行四边形划分,并将所获得的平面四边形节点数据逆映射回物理域,采用短程线边界形式最终得到适于组合曲面建模的空间四边形拓扑。该方法简单、实用,运行速度较快,实际的算例也验证了方法的有效性与可行性。     

高精度自适应的四边形网格重建

提出了海量数据点集的四边形网格重建算法。首先根据精度要求简化数据点,按一定规则连接相邻的简化数据点生成多边形网格,对网格中高斯曲率较大的顶点进行局部细分提高其精度,然后对多边形网格进行整体细分使其全部转化为四边形网格,最后分裂度较大的顶点对其进行优化。实验结果表明,算法对拓扑结构较为复杂的海量数据点集的四边形网格重建是行之有效的。     

面向跨语言词云可视化的拓扑保持布局算法研究

针对大范围替换词云中单词后出现的词云拓扑结构不稳定的现象,提出一种词云可视化的拓扑保持布局算法.首先,该算法通过对替换后的词云中单词进行分散处理,使之前或重叠或远离的单词按原拓扑相应分离;再利用Delaunay三角剖分算法对分离词云网格化,形成控制网格;最后在控制网格的基础上采用紧凑布局的方法将分散词云紧凑为与替换前原词云拓扑一致的词云布局.针对替换的一种具体情况,即跨语言翻译词云的情况做详细介绍.该算法在提高词云布局稳定性,保持原词云拓扑结构方面是一个新的突破.     

面向大规模地形LOD模型的并行简化算法

大规模地形的快速绘制一般采用层次细节（LOD）模型,需要在预处理阶段使用网格简化算法对模型进行简化。简化质量与简化效率间的矛盾一直是各种简化算法所需面临的问题。通过利用通用的并行编程环境MPI,提出了一种基于四叉树网格剖分的并行简化算法,通过并行化达到提高算法效率的目的,并就模型拼接及负载平衡进行了相关讨论。最后,通过具体实例在集群环境下验证了算法的有效性,得到了较好的并行效果。     

基于TLBO算法的不确定性条件下复杂产品协同设计的可靠性拓扑优化（英文）OA

复杂产品的拓扑优化设计可以显著节省材料和节能,有效地降低惯性力和机械振动。本研究以一种大吨位液压机作为典型的复杂产品,用于阐述该优化方法。本文提出了一种基于可靠性与优化解耦模型和基于教学学习的优化（TLBO）算法的可靠性拓扑优化方法。将由板结构形成的支撑物作为拓扑优化对象,重量轻、稳定性好。将不确定性下的可靠性优化和结构拓扑优化协同处理。首先,利用有限差分法将优化问题中的不确定性参数修正为确定性参数。然后,将不确定性可靠性分析和拓扑优化的复杂嵌套解耦。最后,利用TLBO算法求解解耦模型,该算法参数少,求解速度快。TLBO算法采用了自适应教学因子,在初始阶段实现了更快的收敛速度,并在后期进行了更精细的搜索。本文给出了一个液压机基板结构的数值实例,说明了该方法的有效性。     

系统刚度可靠性分析的加速算法

针对结构系统刚度可靠性研究匮乏的现状,将数值分析与递推公式相结合,提出了刚架结构刚度连续变更方法,建立了刚度连续可靠性分析模型。在结构拓扑不断变更情况下,实现连续变更结构的位移极限状态函数的连续生成,避免了总刚反复组装、求逆,简化了识别系统主要失效模式方法,并与我国建筑结构设计规范相吻合。为结构系统刚度可靠性分析提供了一种有效的加速算法。算例验证了方法的正确性。     

一种保持视觉特征的三维几何模型简化算法

针对三维模型简化中保留细节特征的要求,提出了一种基于视觉特征保持的三维几何模型简化算法.采用半边折叠操作,综合考虑了网格模型中半边的几何重要性和变化误差,并将其作为各半边的折叠代价来确定模型中边的折叠顺序,在模型简化后又利用顶点"微调"法对简化模型进行了局部视觉效果修正.实验研究结果表明:本文提出的三维几何模型简化算法能有效地保留模型的细节特征,并能显著改善模型因简化产生的形变,是一种简单、有效的模型简化算法.     

基于局部三维Delaunay的插值网格边界增量构造算法

网格构造的质量和效率是插值于大规模测量点三角网格构造算法的关键,但在算法中既保证插值网格的三维Delaunay性质又实现网格的线性构造仍存在困难。笔者针对此问题,提出了基于局部三维Delaunay的插值网格边界增量构造算法,利用网格的局部Delaunay构造及其边界的循环膨胀、分裂及自裁减操作实现整个模型的自动构造。应用实例表明,算法在保证构造网格满足三维Delaunay性质的同时,线性构造任意拓扑结构的三角网格模型。     

结构拓扑优化中敏度过滤技术研究

为了抑制连续体结构拓扑优化结果中的棋盘格和灰度单元问题,借鉴粒子群优化算法中粒子状态的更新方法,提出一种改进的敏度更新技术.以结构的柔度最小为优化目标,构建了基于固体各项同性微惩罚结构的结构拓扑优化模型,根据结构的力学响应分析,采用优化准则法进行设计变量更新,进行载荷作用下二维连续体结构的拓扑优化设计,得到了材料在设计域内的最优分布.通过与已有敏度过滤技术的对比分析,验证了文中方法的正确性和有效性．     

基于内角加权及二次误差度量的三角形折叠算法

给出了一种基于三角形内角加权和二次误差度量的三角形折叠算法来简化三角网格模型。该算法以三角形的三个内角余弦和来控制三角形网格形状,以三角形折叠后新点到相关三角形平面距离的平方和控制简化模型误差,建立一种新的三角形折叠的误差标准,使形状狭长且折叠引起误差最小的三角形优先进行折叠。文中给出的实例表明,该算法既能很好的保留模型特征,又能有效地控制三角网格的形状。     

基于最小曲面距离的快速点云精简算法

提出了一种新的基于最小曲面距离的点云精简算法,算法在简化点云数据的同时不损失特征。点云被划分成一系列的三维子网格,根据子网格,找到最近k邻域。散乱点云的k邻域通过二次参数曲面拟合,进一步得到相关曲率。依据提出的曲面距离,对点云进行精简。选择了一些典型的点云,如冲浪、石头、陶俑、牙齿等数据对算法进行了验证。结果表明,可以直接和有效地减少点云数据,同时保持原始模型的几何形状,对点云精简研究有一定的理论和实践意义。通过实验也证明了该算法的可靠性和准确性。     

基于二次误差测度的车身网格简化算法研究

在车身逆向设计中,点云数据预处理后形成的拓扑网格数据庞大,导入三维软件中进行处理时,对计算机显示、分析、存储、传输等造成很大负担。该文研究了车身曲面重构过程中基于二次误差测度的边折叠网格简化算法。该算法将点到相关平面距离的平方和作为误差测度,进行多次选择性边折叠,实现网格有效简化。采用VC＋＋6.0编程实现了该算法,实验表明,算法稳定可靠,效率较高,简化效果好。     

星载可展开网状天线的网面成形与防缠绕设计

由网状反射面和可展开桁架结构构成的大型可展开网状天线是卫星通讯的有效工具。系统介绍了星载可展开网状天线的网面成形设计,并提出了几种有效的网状天线防缠绕设计方案。根据这些设计方法,利用FORTRAN语言编制了抛物面索网的网格优化程序,并成功设计制造了两种不同网格形式的缩比天线模型,进行了初步试验分析,验证了防缠绕设计的有效性,从而能够为类似的可展开网状天线设计提供重要的参考依据。