分解算法的丢失数据射影重建

在射影重建问题中,广泛应用的分解算法尽管能够平等地看待所有的图像,但它们要求全部空间点在所有的图像上都可视.为了克服这一限制,该文提出了一种基于分解算法的射影重建方法.该方法迭代地估计空间点、投影矩阵、深度因子和丢失的数据.投影矩阵和空间点通过奇异值分解被求取.深度因子则根据每幅所有图像点构成的行向量生成的线性子空间和与射影重建空间点构成的行向量生成的线性子空间是同一线性子空间的特性被估计出来.模拟数据和真实图像的实验结果表明,该射影重建方法具有重投影误差小,收敛性好和实用性强的特点.     

三维构造矢量模型的栅格表示方法及应用

根据三维空间数据模型的研究现状,提出了一种三维矢量模型的栅格表示方法,该方法采用在二维栅格上记录关键点对的方法来表示三维空间结构,能够表达空间中存在复杂断层的情况。作为这种表示方法的应用,给出了生成属性模型的算法。在栅格模型的基础上构建等时面模型,给出了等时面构建算法的计算公式和算法描述。根据等时面模型和测井数据,给出了生成精确三维属性栅格模型的算法。最后用实例验证了算法的有效性。     

加速可满足的测试向量生成算法

本文描述了可满足的测试向量生成 (ATPG)算法 ,对可满足的测试向量生成算法的不足 ,提出改进的全局蕴涵及唯一确定值的计算 ,来简化搜索空间、降低搜索量、加速测试生成。     

负选择算法在人工免疫系统中的应用

负选择算法是人工免疫系统中的核心算法之一,其性能对整个系统具有重要意义。负选择算法在选择过程中通常使用的是k连续位匹配规则,由于该匹配规则所固有的特殊性质,无法避免生成互相匹配的检测器。这些互相匹配的检测器在其覆盖空间(对非自体集合)存在非空交集,从而降低了负选择算法所产生的检测器的整体覆盖空间。本文为了避免负选择算法生成互相匹配的检测器,提出一种改进的负选择算法。与传统的负选择算法相比,该算法提高了成熟检测器的整体覆盖空间,使系统的检测能力有所提升。     

基于自适应QPSO算法的软件测试数据自动生成

针对软件测试数据采用遗传算法和粒子群算法自动生成算法复杂和容易早熟等问题,提出一种动态调整收缩扩张因子的自适应量子粒子群算法(AQPSO)。该算法通过引入粒子进化度和聚合度,收缩扩张因子随粒子进化度因子和聚合度因子变化而变化,从而实现算法的动态自适应性,提高算法收敛速度和求解精度。软件测试数据自动生成实验验证了该算法的有效性和可行性。     

一刀切约束下的二维装箱问题高效求解算法

目的 为实现大规模物料的快速剪裁切割,对考虑一刀切约束的二维装箱问题进行研究,并构建相应的改进优先度算法IPH(Improved Priority Algorithm,IPH).方法 IPH能够在不需要任何迭代搜索下,直接进行剩余空间分割与填充.为此,发展PH算法中的优先度放置规则,并以最大化生成大空间面积和最小化生成小空间面积为基础,设计改进砌砖式空间分割策略.结果 针对标准数据集的对比实验表明,IPH能够在较短时间内完成大规模算例的高效求解,并首次获得了多个算例的最优填装效果.结论 基于概率较优的启发式求解方法,能够实现无迭代优选下的一刀切二维装箱问题直接求解,且运算效果令人满意.     

主动式全息显示的全息图快速生成

全息图的生成速度影响了全息三维显示的实用化,大尺寸、大场景全息图的生成尤为困难,为了解决此问题,将人眼跟踪技术和指向光技术用于全息显示,形成主动式全息显示是一种解决动态全息显示的途径。针对主动式全息显示的需要,提出一种基于二步全息算法及空间冗余光波去除的并行全息图生成方案。首先根据二步全息算法计算行列贡献分量,结合空间冗余光波去除原理确定子全息图范围,合理设计基于GPU的CUDA并行计算方案,以实现大尺寸、大场景全息图的快速生成。实验表明这种方法有效可行,二步算法的引入使计算速度在并行计算的基础上再提高10倍左右,空间冗余光波的去除有效克服大场景与空间采样间隔之间的矛盾。     

三维点集Delaunay三角部分的自动生成与修改算法

本文在已有算法的基础上，提出了一个三维点集Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分的自动生成及其修改算法。自动生成算法对点在空间的位置没有任何限制，修改算法充分利用已完成的计算量，当动态增加或减少一点时，仅在局部进行适当的调整即可保证整体三角剖分符合Ｄｅｌａｕｎａｙ性质。文中给出了算法正确性的证明。     

三维点集Delaunay三角剖分的自动生成与修改算法

本文在已有算法的基础上，提出了一个三维点集Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分的自动生成及其修改算法。自动生成算法对点在空间的位置没有任何限制，修改算法充分利用已完成的计算量，当动态增加或减少一点时，仅在局部进行适当的调整即可保证整体三角剖分符合Ｄｅ－ｌａｕｎａｙ性质。文中给出了算法正确性的证明。     

两种不同剖分方式的声线束追踪法声衰减计算

提出一种基于空间剖分的声线束追踪算法,对两种不同剖分方式算法进行比较。算法采用三棱柱和四面体两种空间剖分方式对声源点、障碍物所在空间结构进行剖分;利用得到的剖分结构快速追踪声线束并生成树形结构体;反向追踪声线束生成路径并结合声音排放传播模型得到三维空间声场;对两种剖分方式在计算精度、效率上进行比较,并对其误差和局限性进行讨论。完成该算法模型建立和比较,并通过实验对其进行检验。实验数据显示算法有较高的运算速度和精确度,两种剖分方式各有优势。     

基于CAE模型的船舶舱室自动识别高效算法

目的 研究开发可高效、准确、自动识别CAE船舶舱室的算法。方法 通过设计网格拓扑关系和分析舱室的几何特征,基于半边半面结构,提出了半面封闭空间概念,实现了半面扩展算法。利用半面扩展算法,设计了全船CAE模型的舱室自动识别算法。结果 设计的CAE舱室自动识别算法高效、准确,识别包含约33万个CAE单元的18万t大型散货船CAE模型中的所有舱室,仅耗时4 s。结论 算法应用于实际工程中,验证了算法的高效性和准确性。该算法本质上是对三维模型中封闭空间的识别,未来可应用于各类三维网格建模系统中。     

在三维CAD软件中建立空间几何元素模型的研究

在三维CAD软件中对空间几何元素建立模型是解决工程领域空间问题的基础,本文对各种空间几何元素提供了多种建立模型的方法.每种三维CAD软件对于建立空间平面、空间直线、空间曲线的模型都提供了简单方便的方法,但是建立空间曲面的模型则要比建立其它空间几何元素的模型更加复杂和困难.CAXA实体设计是国产的三维CAD软件,在该软件...     

3D打印发展背景下三维建模软件变革趋势分析

目的作为3D打印重要的辅助工具,现有三维建模软件针对专业用户开发设计,并不适用于普通用户。分析三维建模软件的变革趋势,目的在于让普通用户更方便地使用3D打印设备。方法采用实例分析方法,对具有代表性的三维建模软件进行分析。结论提出面向普通用户的三维建模软件开发思路,包括操作界面图形符号化、信息架构扁平化、建模功能智能化以及基于浏览器的三维建模软件服务平台。     

三维装箱布局的单向寻优搜索法

研究待布局物体组合时面的各种拼合形式,以及待布局物体与待布局空间之间的各种间隙及其组合形式,形成单向寻优搜索法,使每一个待布局物体均充分地向小于等于自身的物体排序方向搜索适合组合的物体,形成二叉树组合结构,不仅显著提高了装箱率,也直观给出装箱顺序,还有效避免了NP完全问题.     

Surrogate modeling of 3D crack growth

This paper presents the development of a surrogate modeling technique for efficient non-planar fatigue crack growth analysis in mechanical components under multi-axial loading. Non-planar crack fronts are freely deformable space curves and require a high-dimensional representation. The large number of Cartesian co-ordinate variables involved in crack front representation makes it prohibitively expensive to train surrogate models for crack growth. Therefore, in our previous work, the crack shape was approximated using a planar parametrized representation. However, the parametrized representation limits the choice of crack shapes that can be considered. This paper presents the development of a non-parametric crack shape representation that allows for construction of a surrogate model for non-planar crack growth with complex crack shapes. The surrogate model is trained using a few runs of high-fidelity 3D simulations and predicts the evolution of a non-planar crack front under a given multi-axial, variable amplitude load history. We first parametrize the crack fronts as 3D spline curves with a fixed number of nodes. Instead of modeling the crack growth in this high dimensional data space, we project the data to a lower dimensional space using Principal Component Analysis (PCA) and then model the crack growth in this lower dimensional space. Finally, the predicted crack fronts are recovered using PCA back to the original data space. The proposed crack representation, growth modeling and recovery are illustrated using training points gathered from high-fidelity 3-D finite element simulations of non-planar crack growth in a cylindrical component similar to a rotorcraft mast, and the ability of the surrogate model to accurately predict the evolution of the crack growth over entire load histories is demonstrated.     

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。     

基于X3D的三维分形植物建模

植物的模拟一直以来都是计算机图形学的热点和难点问题,为了实现通过互联网在网页上方便、快捷地浏览具有逼真性、交互性的三维植物,论文从植物的生理结构出发,结合确定性L系统、参数L系统和原始的递归算法提出了一种植物建模的数学模型,并采用X3D结合JAVA作为实现语言,建立了树的轴结构、叶序和叶子的模型。用户只需实时地输入相应的参数,就可以快速、便捷地生成逼真的三维植物。     

基于顶点索引的三维建模与可视化方法研究

分析了影响三维建模与可视化效率的主要因素,设计了一种新的基于顶点索引的三维模型数据组织方式,相对于传统的3DS模型文件,该方法避免了大量冗余数据的处理,并能充分发挥图形显卡高效的数据传输特性,经验证:显著提高了模型绘制的效率,较好地解决了复杂模型高效三维可视化的问题。     

有限空间内三维声成像的简易算法

文章提出了一个可用于有限空间内三维声成像的简易算法。根据回声测距原理，得到有限空间中底面上所有采样点在三维笛卡儿空间内的坐标(z，y，z)，然后将其转换为计算机屏幕上的像素点的坐标(z，y)，从而绘制出具有真实立体感的图像。实践证明，利用此算法可以很方便地在计算机屏幕上绘制任意旋转的三维图像。     

3D scanning data processing and registration for the construction of urban scenes via image methods

The difficulty of the 3D registration mainly lies in the huge computation for a precise alignment, especially for large data of urban scenes. In this paper, we proposed an algorithm that converts this 3D problem into 2D case. The main idea is to map the point cloud onto the image. Then, SIFT algorithm is adopted to detect the key points of the images, and key points from two images corresponding to the two point clouds ready to be registered are matched to form several pairs. Next, the key point pairs construct an intrinsic link between the images. From the one-to-one correspondence between pixel and point, this relation can be converted back to 3D space, according to which a transform matrix can be consequently established. The resultant matrix aims at guiding the spatial transform to achieve an ideal 3D registration. Later experiments illustrate that it will obtain a preferable result in much less time.