Trimmed NURBS缸面参数域的快速三角化算法

本文介绍驿裁剪后的ＮＵＲＢＳ曲面参数域 的一个简单、１快速的三角划分算法，该算法首先对参数域进行初始划分，然后对初始划分中的每个三角形进行取舍判断或裁剪，保留参参数域内的部分，丢弃参数域外的的部分，为了提高速度，本算法采用了近似参数域边界线１避免无效计算及避免重复计算等措施，测试所得的数据表明，三角划分的时间与划分数成线民生关系。     

多裁剪自由曲面的修补缝合功能的实现

将初始的多个裁剪曲面粘合在一起,是从初始CAD模型转化生成为“不漏水”的网格化模型的子算法之一．首先叙述了初始多裁剪曲面的结构,然后阐述了该算法的数据结构,并给出了算法的具体实现．该算法可缝合多裁剪自由曲面,并对初始CAD模型中出现的裂缝、重叠等现象,以及不良的参数化边界曲线(如退化、折叠等现象)进行了相应的修补．程序测试表明,该算法稳定、快速．最后给出两个实例及相关数据．     

三角网格模型上任意两点间的近似最短路径算法研究

提出一种任意三角网格模型上两点间的近似最短路径算法．该算法首先将三角网格模型表示为带权图结构，然后用Dijkstra算法计算带权图中两顶点间的最短路径，并将其作为网格模型上该两点间最短路径的初始近似．通过不断地迭代对相关三角形边进行自适应细分，并构造每次细分后新的带权图，从而对网格模型上的两点间最短路径进行迭代逼近．该算法效率高，可以很好地控制精度，适用于大型三角网格模型两点间最短路径寻找．文中还讨论了该算法在任意三角网格模型区域划分中的应用．     

一种基于矩形网格加速的曲面裁剪算法

在地质模型中.曲面一般用三角网格来表示.在三维地质建模过程中经常需要对曲面进行裁剪操作,本文描述了一种网格曲面裁剪算法.它是将传统裁剪算法中的曲面三角网格和三角网格求交简化为曲面三角网格和矩形网格求交,由于矩形网格的数据结构简单.查找和定位方便(可以直接根据坐标值定位到所位于的矩形网格单元),算法简练,较大的提高了计算速度.     

复合三角Bézier曲面求交和裁剪的实现

该文利用三角Bézier曲面片的可分割性,解决了迭代收敛、初始交点计算等问题;通过近曲面点、边界点跨越等过程,实现了由一个初始交点将跨越许多曲面片的整条交线跟踪出来的设想.将各交点作为型值点插入曲面中,对三角网格进行三角再划分,以交线为界进行三角网格和型值点的分离,最后重新生成两张复合曲面,实现了裁剪的目的.测试结果显示,此方法简单、可靠,能够满足曲面造型的要求.     

改进的NLN直线裁剪算法

NLN（Nicholl-Lee-Nicholl）裁剪算法的主要思想是通过在裁剪窗口周围划分多个区域来避免对一条直线多次裁剪及求交运算，但是仍存在不必要的求斜率的运算。本文提出依据裁剪线段两端点相对位置来划分窗口区域的方法，减少了求叙率的运算。算法的理论分析和在车载导航地图显示的实践运用都证实，改进是有效的。     

一种更有效的K-means聚类算法

一个好的聚类算法不仅要考虑“同类内尽可能的相似,不同类间尽可能的相异”,而且也要考虑算法的时间复杂度。针对K-means算法依赖于初始聚类中心而影响聚类结果,提出了一种基于样本分布选取初始聚类中心的方法;针对K-means算法中每次调整聚类中心后指定聚类所需要的大量的距离计算,提出了三角不等式原理避免冗余计算的方法。将两种方法结合进行实验,结果表明新的方法更加有效,不仅较原算法有良好的聚类划分,而且加快了原算法的运行速度。     

改进的非线性连续－离散系统的极大似然参数估计及其应用

对Ｊａｔｅｇａｏｎｋａｒ等人给出的同时计及过程及观测噪声的非线性连续－离散系统的极大似然算法从两个方面进行了改进：１）给出了计算灵敏度的最佳摄动有限差分算法，避免了普通有限差分法计算灵敏度矩阵时需人为选择参数摄动量大小而带来的缺点；２）给出了具有快速三角化平方根滤波的极大似然算法，提高了原算法的数值稳定性．上述改进算法经应用于飞行器系统参数估计证明了方法的有效性。     

复合三角Bèzier曲面的裁剪

利用三角Ｂèｚｉｅｒ曲面片的保凸性和可分割性,解决了初始交点计算、迭代收敛等问题;通过求近曲面点、边界点跨越等过程,由一个初始交点出发跟踪计算跨越许多曲面片的整条交线;将各交点作为型值点插入曲面中,对三角网格进行局域三角化,以交线为界限进行分离,重新生成两张复合曲面,实现了裁剪的目的;基于次边界环和重新分布边界点的计算,改善了狭长三角形对整张曲面的性态影响．测试显示,上述方法简单可靠,满足了反求工程ＣＡＤ建模的要求     

参照四邻域裁剪样本的图像修复算法

针对结构纹理信息较复杂、破损尺度较大的图像修复问题,提出一种既能保持图像特征又能提高修复速度的参照四邻域裁剪样本的修复算法,将图像修复问题转化为最佳样本的检索过程。首先,提取图像结构信息,并对图像进行区域划分以缩小样本的裁剪与检索范围;其次,为了改进离差平方和（SSD）方法对块的结构信息匹配的忽视,在像素块匹配计算中引入结构对称匹配约束,有效避免了误匹配,提高了图像块匹配精度及样本搜索效率;然后,通过引入结构因子和置信度,结合传统的优先权计算,得到突出结构作用的优先级公式;最后,利用目标块与四邻域块间的重叠区域计算四邻域参照优先级,并根据四邻域提供的可靠参照信息,依据改进的块匹配方法裁剪样本集并检索最佳样本块,直至所有目标块都检索匹配到最佳样本,完成修复。实验结果表明,该算法可以很好地解决纹理模糊和结构错位等问题,在提高图像修复速度的同时,所提算法修复效果的峰值信噪比（PSNR）比其他对比算法平均提高了0.5~1 dB,使得修复后的图像更好地满足视觉连通性,同时能高效地修复一般区域,具有更好的普适性。     

Approximate development of trimmed patches for surface tessellation

This paper presents a method for constructing an auxiliary planar domain of triangulation for tessellating trimmed parametric surface patches. By minimizing a mapping error function, an approximate locally isometric mapping between a given trimmed parametric surface patch and its triangulation domain is constructed. In this way the shape of triangular elements on the triangulation domain is approximately preserved when mapped into three-dimensional space. We also provide an efficient method to achieve a good initial guess for the minimization of the mapping error function. Furthermore, our proposed method guarantees a homeomorphism between a triangulation domain and parametric space/given surface patch by robustly removing the possibility of self-intersection on the developed surface net. Practical application of the proposed algorithm can include the formation of ship hulls, ducts, shoes, clothing and automobile parts as well as the surface meshing procedure.     

SHELL ADAPTIVE TRIANGULATION OF TRIMMED NURBS SURFACE

ＳＨＥＬＬＡＤＡＰＴＩＶＥＴＲＩＡＮＧＵＬＡＴＩＯＮＯＦＴＲＩＭＭＥＤＮＵＲＢＳＳＵＲＦＡＣＥＷａｎｇＨｕｉｃｈｅｎｇＺｈａｎｇＸｉｎｆａｎｇＺｈｏｕＪｉＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒｔｒｉａｎｇｕｌａ...     

On the meshing of trimmed 3D surfaces

A novel approach for generating quadrilateral meshes on trimmed three-dimensional surfaces is proposed. The parametric plane to Cartesian space mapping technique is extensively employed in this approach. Newly defined ‘separators’, are created on a given surface and nodes are generated on them. The relationship between nodes and separators, which is invariant in both the parametric plane and Cartesian space, is maintained for the ease of triangulation. Trimmed surfaces are discretized and the resulting meshes are presented to validate the proposed algorithm.     

A robust efficient tracing scheme for triangulating trimmed parametric surfaces

An efficient, robust parametric trimmed surface triangulation method is presented. Efficiency is gained during trimmed curve tracing by minimising the number of cells processed. Key feature is the efficient tracing algorithm, and knowledge of orientation of the trimming curves is not required. The method is applicable to NURBS surfaces and operates on the untrimmed surface, constructing a rectangular parametric grid onto which the trimming curves are traced. This approach also minimises the occurrence of degenerate triangles and copes with holes independently of the grid size.     

多裁剪自由曲面生成有限元网格的实现

论述了多裁剪自由曲面生成有限元曲面网格的几个关键技术.采用了推进波前法生成曲面网格,给出了核心算法;在曲面算法中运用了介于参数法与直接法之间的新方法.针对求解曲面上最优点的参数域反算问题,引入了切矢逆求方法,可使迭代次数大为降低.测试表明,该算法快速、稳定.对大型的多裁剪自由曲面生成的曲面有限元网格,可直接用于有限元计算.     

Feature-based decomposition of trimmed surface

A trimmed surface is usually represented by a parametric surface and a set of trimming curves. Because of the complexity in manipulating trimmed surfaces, many CAD processes and algorithms cannot be applied to trimmed surfaces directly. It is thus desirable to represent a trimmed surface by a group of regular surfaces. In this paper, an algorithm for decomposing a trimmed surface is presented. First, bisectors of the Voronoï diagram developed in the parametric space are used to define an isolated region for every trimming curve. Feature points on the trimming curves are extracted by considering curvatures of the curves. Correspondence between feature points and vertices on the bisectors are established by considering the similarity between the trimming curves and the bisectors. Regions of parametric patches are then identified. Finally, a group of regular surfaces are constructed by interpolating a set of sampled surface points on each of the identified regions.     

一种多张裁减曲面的快速三角化算法

针对多张裁减曲面的三角化问题,提出一种多张裁减曲面三角化边界的算法。该算法在进行多张裁减曲面的三角化时,采用点对应的方法离散曲面的公共边界,因而能有效地防止曲面相交处出现裂缝、孔洞和覆盖等现象,提高了多张裁减曲面三角化算法的正确性。同时采用了目前比较先进的基于局部优先的平面任意区域三角剖分算法,因而提高了三角化的效率。     

裁剪面的一类参数变换

给出了一类可以保持几何与拓扑信息一致性的裁剪面的参数变换定理及其算法。首先,确定了参数变换对裁剪面表示信息的影响。然后,根据参数变换后几何与拓扑信息的一致性要求,给出了对裁剪面表示信息进行调整的方法。最后,通过建立参数变换的关系,以裁剪球面为例阐述了这类参数变换的具体实现方法。     

离散点集3D三角划分算法在裁剪曲面中的实现

提出一种在3D空间直接对曲面离散数据点进行三角网格划分的算法,该方法适用于非封闭曲面、封闭曲面及多连通复杂曲面的离散点集,同时也能处理剪载曲面的离散点集,得到优良的三角网格。在引入边界环融合的概念的基础上,详细阐述算法如何实现对剪载裁曲面离散点集三角划分,并给出应用实例。     

基于曲面精确表示的距离极值点的计算及在刀具干涉检测中的应用

针对基于曲面精确表示的刚体碰撞检测中裁剪曲面距离极值点的求解问题,提出了 利用平面向量场估计初始曲面距离极值点的方法,避免了曲面过度细分,讨论了距离极值点满足 的微分几何条件,给出了解析曲面/参数曲面、参数曲面/参数曲面、点/参数曲面和曲线/参数曲面 的距离极值点迭代算法。实例验证分析了该算法的高效性和可靠性。