三维服装CAD的构造实体几何表示

~~三维服装CAD的构造实体几何表示@纪鹏$黄石高等专科学校 @张红华$黄石高等专科学校     

CAD建模战区

时光飞逝,转眼CAD建模战区栏目已经设立半年时间了。在这期间,栏目得到了良好的发展,投稿量稳步上升,这与广大读者朋友们的支持和热情是分不开的。在这里,编辑要感谢大家的支持与厚爱。     

基于几何特征的曲面物体识别

基于几何特征的曲面物体识别方法是通过从景物深度图象上提取景物表面的高斯曲率和平均曲率、曲率直方图,曲率的熵等几何信息,将景物用一个属性关系图ＡＲＧ来表示,并与模型库中的模型ＡＲＧ图进行优化匹配,从而来识别曲面景物。该方法主要是针对机器零部件等人造曲面物体的识别问题而设计的,其曲面几何特征的描述方法对二阶曲面比较有效,实验表明,应用该方法可成功地从深度图象中识别机器零部件等曲面物体,且有较好的识别结     

桥梁结构的三维建模技术

本文针对桥梁结构的具体特点,对不同的几何建模技术进行深入的论述。提出了以人机交互和模板参数化并存的图形建模方法。并且对不同的桥梁施工模型采用面向对象数据库进行管理,使得系统的层次性更加清晰,从而为提高桥梁CAD系统的建模能力奠定了良好的基础。并以一个实现的例子进行深入的阐述。     

机械CAD几何建模核心技术及其发展趋势

介绍了4种平台(ACIS，Open．CASCADE，Parasolid，Granite)的结构及特点，并为在其基础上如何开发提供了相应的参考和建议。阐述了平台的主要功能、开发接口和数据结构，并分析其各自特色，最后预测了几何建模核心技术的发展趋势。     

三维物体的形态图表达方法

三维物体的表达方法是计算机视觉中的关键问题之一，现有的各种三维物体表达方法虽然在各自的识别中得到应用，但都存在各自的局限性，用形态图表达三维物体是一种以视点为中心的表达方法，由于它列举了一个物体所有可能的“定性”形象，即它可使用最少的二维投影线图（特征视图）来表达一个完整的三维物体，因此使三维物体识别转化为2D与2D的匹配，该文首先定义了二维线图拓扑结构等价的判别准则，然后给出了构造透明物体形态图的方法，最后根据拓扑结构等价准则来得到不透明物体的形态图和特征图，并用圆锥与圆柱相交的实例进行了验证。     

国际CAD产业格局与新兴的CAD技术公司

经过40年的不断发展,国际CAD产业已经走向成熟．首先分析了当前国际CAD产业的产业格局和生态链,将CAD产品和服务提供商划分为三类：整体解决方案提供商、专业软件提供商、CAD组件开发商．介绍了国际上主流的CAD厂商和产品,包括：Dassault Systemes,EDS／Unigraphics,PTC,Autodesk,SolidWorks等．详细讨论了当前国际上一些新兴的CAD技术公司和产品,包括Lattice,ImpactXoft,@Last等．这些新兴公司可能暂时还不为人所熟知,但是,今天它们所开发的新产品和新技术,明天可能会成为整个CAD工业界的主流。     

三维物体识别研究进展

出于工业和医疗等领域大量现实应用的需要,如今三维物体识别已成为一个很活跃的研究领域。一般来说,三维物体识别系统可以通过两个阶段的处理来完成三维物体的识别和定位,首先用传感器获取的场景输入数据来得到场景的表达;然后将它与数据库中存储的物体表达相匹配。为了推动该领域研究进一步发展,因而对近１０ａ年中该识别过程中必须解决的感传器类型、三维物体表达方法和匹配策略等３个方面问题的研究成果进行了综述,对主要方法进行分类和总结;并提出了一些三维视觉系统中还需要深入研究的问题,包括对所研究物体形状的限制、复杂背景的影响和表达以及识别中的“整体和局部”的矛盾等。     

基于特征轮廓的灰度图像定位三维物体方法

讨论了一种基于特征轮廓的从三维灰度图像确定三维物体位置和姿态的方法，该方法首先建立物体的三维网页模型，检测模型上的特征点，并建立该物体的特征轮廓模型，然后检测输入图像中物体上的特征点，形成特征轮廓，并与特征轮廓模型相匹配，就可得到该物体在三维空间中的姿态；最后使用最小二乘法对物体进行精确定位，实验证明，该方法在物体遮挡情况下不是很严重时，可以快速精确地从灰度图像定位三维物体。     

异构系统中的三维CAD的解决方案

本文介绍了专业技术人员，在产品的三维设计任务中所做的技术支持，表明了在计算机应用当中，计算机技术支持工作的重要和专业技术人员计算机技术工作中所起的作用。     

几何不变性及其在3D物体识别中的应用

三维物体识别是计算机视觉研究的重要内容之一，它要求从3D物体的2D图象中识别和定位物体．由于物体成像时会受到观察视角、摄像机参数的影响，因此使得同一物体在不同观察视角、不同摄像机参数等条件下所得到的图象存在差异．但由于几何不变性方法可以有效地消除这种差异带给3D物体识别的不利影响，所以，近20年来这种方法受到了广泛的关注和研究．为使人们了解该领域的研究现状，以对该领域的研究有所启发，首先讨论了基于几何不变性的3D物体识别方法的研究内容，包括研究的几何框架和其不变性以及几何不变性在3D物体识别中的主要应用；其次，总结性地评述了该领域的研究现状；最后，提出了研究的发展方向．     

基于CAD的战损模拟装备建模技术

该文认为，研究基于CAD的装备战损模拟技术使战损模拟技术深入发展的必然要求，同时就装备编码信息数据库、CAD平台选择、编码信息在CAD平台中的实现、装备三维实体模型等问题进行了阐述，通过射线分析过程，阐述了如何应用转换后得到的CAD数据。     

三维钢结构CAD软件中的节点设计

介绍了面向对象分析与设计的基本思想，利用Factory Method设计模式，解决了钢结构节点设计CAD软件中节点多样的难题。该方法可以大幅度提高程序员的工作效率。     

基于几何建模的海浪模拟

提出一种基于几何的快速海浪建模方法,即将人眼对海浪的观察感知结合到对海平面网格的区域剖分中,对 人眼不敏感区域进行网格粗剖分,而对人眼敏感区域进行网格细剖分,进一步对不同区域采用不同的数学函数或不同 的参数控制来模拟海浪的涌动,同时通过设置相应的随机过程来增加敏感区域海浪的细节运动模拟。所提出的方法 具有实现简单、计算消耗小、算法易于实现等优点,可满足游戏、动画等应用场景对海浪背景的实时性要求。仿真试验 结果验证了模型的有效性。     

Geometric algorithms for containment analysis of rotational parts

This paper describes a system and underlying algorithms to perform geometric containment analysis to determine if a newly designed rotational part can be manufactured from a part in an existing database of rotational parts. Only material removal of the database part is considered in order to obtain the newly designed part from the database part. The system uses a three-step algorithm to test for containment. The first step analyzes feasibility of containment using bounding cylinders. If the bounding cylinder of the query part is bigger than the part in the database, then the database part cannot contain the query part and it is eliminated from consideration. The second step analyzes feasibility of containment by ignoring off-axis features. Any part that fails to satisfy containment at this stage is eliminated from consideration. The third step analyzes the remaining parts from the database for feasibility of containment by including the off-axis features. Finally, the system rank-orders all the database parts that can contain the query part based on their volume differences with the query part. The system described in this paper can be used by designers and process planners to find an existing part that can be used as a stock to manufacture a newly designed part. This capability is expected to significantly reduce proliferation of parts, to improve manufacturing responsiveness, and to reduce the cost of new products.     

基于三维分枝模型的树木模拟

虚拟自然场景的实时生成一直是图形学研究领域中一个富有挑战性的难题,作为自然场景的重要组成部分,树木的模拟也得到了广泛的重视.本文在实际建模中以三维分枝模型为基础,与随机繁衍L系统相结合,对树木模型进行了一些改进.将光源和重力的影响加入枝段的模型中,使生成树木的形态更加逼真;改进了分枝模式,使得生成树木的随机性得到加强;在绘制时根据不同距离选择不同复杂度的树木模型,加快了渲染的速度.     

面向与历史无关造型的三维约束求解方法研究

以基于历史的造型系统中应用较为成熟的两项技术——特征编码和二维约束求解为基础,基于特征进行三维约束建模,从而打破传统的基于历史造型系统中特征之间的单向依赖关系;然后将三维约束关系映射到二维草图进行处理,简化了问题．该方法在InteSolid 2．0上实现．     

3DS模型在虚拟现实几何建模中的应用

几何建模是开发虚拟现实系统过程中最基本，最重要的工作之一，该文采用了3DS模型文件作为虚拟环境中几何模型的主要存储格式，并且从理论上、实际应用方法以及试验仿真结果几个方面分析了该方法的可行性，通用性，说明了在要求不高的条件下，采用3DS模型和相关的三维建模软件进行虚拟现实研究工作是一条现实的途径。     

Junction assisted 3D pose retrieval of untextured 3D models in monocular images

This article presents a comprehensive framework for the recognition of untextured 3D models in a single image. The method proposed here is capable of recovering a 3D pose in a few hundred of milliseconds, which is a difficult challenge using this type of model.