基于泊松形状信号的网格模型部件分割算法

为了将网格模型分割成若干个有意义的部件,提出了一种基于网格模型结构信号的分割算法.通过构造网格模型对应的体素模型,基于体素模型求解泊松方程得出每个体素对应的泊松形状信号;根据网格模型顶点与体素模型的对应关系,计算出网格模型中每个三角面片对应的泊松形状信号;采用Mean-Shift算法将每个三角面片对应的泊松形状信号进行聚类;最后基于泊松形状信号值,提取网格模型主要部件,并精化分块结果边界,从而达到网格模型部件分割的目的.实验表明,该算法能对具有部件结构特征的实体模型有较好的分割效果、鲁棒、速度快,与物体各个部件刚体变换无关.     

球域Bézier曲面的精确边界及其多项式逼近

为全面控制产品表面与理论曲面之间的偏差,引入球域Bézier曲面的定义,作为圆域Bézier曲线在三维空间的推广形式.根据经典微分几何中双参数曲面族的包络原理,运用球面参数坐标和Cramer法则,给出了球域Bézier曲面边界的精确数学显式表达式.依据函数逼近论中Legendre多项式的正交性,得到了采用多项式形式表示的球域Bézier曲面的精确边界的最佳平方逼近.进一步利用Legendre基与Bernstein基的转换公式,采用计算机辅助设计（CAD）系统中常用的Bézier形式表示球域Bézier曲面的近似边界.该算法表示简单,易于实现.通过具体实例对逼近效果进行演示与分析,结果表明该算法的逼近误差小,效果好.     

球域Bézier曲线的边界

针对几何造型和产品测量中的有效误差分析和误差控制,提出了球域Bézier曲线.借助于微分几何中空间曲面族的包络算法和变量替换方法,求得球域Bézier曲线的精确边界表示;进一步利用函数逼近论中Legendre多项式的最佳一致平方逼近方法,把球域Bézier曲线的边界曲面近似地表示为一张Bézier曲面或分片Bézier曲面的组合.利用球面族的隐式方程,得到球域Bézier曲线的边界曲面的隐式方程,进而把边界曲面参数化为显式方程.理论推导和实例运算结果表明,球域Bézier曲线是一种表达方式简洁、存储空间节省、运算速度较快的误差分析和误差控制工具.     

基于切割路径树优化的三角化网格曲面自动切割

为了减少曲面展开后的变形和优化切割路径,提出了一种三角化网格曲面的自动切割算法.该方法将导入的曲面切割成带单一边界环的流形曲面,在高斯曲率较高的顶点和曲面边界之间生成切割路径.切割路径的生成有两个约束条件,即尽可能短而直,且尽可能经过曲面的棱边.曲面边界和众多的切割路径构成了初始切割路径树;在此基础上优化切割路径树,删除短小切割路径,并使优化后的切割路径树尽可能光滑;由优化后的切割路径树对曲面进行一次性切割,得到具有良好可展性的网格曲面.实验表明,该算法执行效率高、切割效果好.     

基于随机行走的电源pads分配算法.

为了减少芯片上电源网格阻性（IR）压降,提出了一种基于随机行走的电源pads分配算法.该算法由通过随机行走法推导出的节点电源需求评价函数确定部分pads位置,剔除部分候选节点以减小搜索空间,并以候选节点和观察节点为端口建立电源网格宏模型,从而将电路规模降为候选节点和观察节点之和,以逐个pad分配的方法确定剩余pads的位置,以随机行走法结合“滑动窗口”快速计算简化电路中观察节点的最坏压降.对不同电源网格的仿真结果表明, 该算法无论在准确性还是效率方面均具有很大的优越性, 并且能在二者之间做很好的折衷.     

基于Voronoi图的环评等值线快速拓扑填充

为了实现区域大气环评可视化的实时性,采用基于等值线拓扑关系树的拓扑填充方法,对边界线封闭等值线(BCL)与自然封闭等值线(NCL)进行拓扑填充.在对非封闭等值线进行封闭的基础上,提出了将基于边界线端点追踪的BCL拓扑关系判断算法与基于Voronoi图的NCL拓扑关系判断算法相结合的等值线拓扑关系判断方法.依据这些算法完成了等值线集中等值线间拓扑关系的判断,并构建了等值线拓扑关系线索化二叉树,实现了基于拓扑关系树的等值线快速拓扑填充.最后给出了一个基于GIS的大气环评可视化应用实例,验证了提出方法的实用性.     

机械产品曳引系统的优化设计方法

针对机械产品曳引系统的性能优化,应用非支配排序遗传算法（NSGA II）求解曳引性能的三目标优化问题,即最大曳引效率、最小曳引功率和最小制动力矩.根据曳引性能优化模型中设计变量分为连续值和离散值的特点,引入浮点数与二进制数混合编码策略.通过改进NSGA II的二进制交叉、变异规则,保证了设计变量的全局寻优能力和有效性,使得算法一次运行就能够求得分布均匀的Pareto最优解集.实验数据分析表明,采用混合编码策略,NSGA II算法较线性加权法和Pareto强度进化算法（SPEA）能够获得边界性和分布性更好的Pareto最优前沿.     

保单调插值的奇异混合三角/双曲B样条

为了使得插值曲线保单调,设计了两类新的平面参数曲线及其保单调插值算法.计算奇异混合函数,把三角/双曲多项式B样条曲线与奇异多边形通过奇异混合函数混合,无需解方程组或繁琐的迭代,得到自动插值给定平面点列且C2(或G1)连续的带形状参数的复合曲线,尤其能得到摆线、螺旋线、双曲线、悬链线等各类超越曲线.通过把插值曲线的导矢分量转化为类Bernstein多项式,并且利用Bernstein多项式非负的充要条件,得到插值曲线单调的充要条件,获得形状参数合适的取值范围. 该方法简单方便,所得参数范围保证了插值曲线保单调.     

连续相位调制的定时-频偏联合估计方法

针对连续相位调制信号的同步问题,研究了一种定时-频偏联合估计算法.算法分3步实现：(1）对接收基带信号差分并平方,得到四阶非线性变换值;（2）求其二阶统计量;（3）基于该统计量联合估计定时偏差和载波频偏.通过改变载波频偏值及参与二阶统计量计算的符号数,对定时同步及频偏估计性能进行研究.在加性高斯白噪声信道及Rice慢衰落信道下分别进行仿真.加性高斯白噪声信道仿真表明,算法在载波频偏达到15%符号率条件下仍有出色同步性能,当参与估计的符号数等于64时,定时偏差和频偏均方误差分别达到10－6及10－5以下;低信噪比不影响算法定时恢复性能.Rice慢衰落信道仿真表明,算法具有一定的抗衰落能力,适当改变Rice信道模型参数能提升其性能.算法采用非数据辅助方式及前馈结构,同步捕获快速,实现简单,适合于突发通信.     

结构化P2P网络上语义发布/订阅事件路由算法

为解决结构化P2P网络上语义发布/订阅系统上基于内容的高性能语义事件路由问题,提出一种基于集结点的语义事件路由算法（rendezvous-based semantic event routing, RSER）,该算法根据订阅和事件的域标识、属性个数以及属性名映射订阅和事件到集结点,在支持语义路由的同时,避免了分布式哈希表 (distributed hash table, DHT)映射精确性与语义数据模型复杂性之间的矛盾;通过属性个数限制事件发布目的地,减少事件发布流量;采用P2P的内在路由机制和聚合优化措施分发事件,充分利用P2P网络容错性的同时,降低事件路由流量.实验结果表明,在大规模的发布/订阅下,RSER算法在性能上优于基于逆向路径转发的路由算法,并在路由效率、网络资源消耗、订阅维护效率和扩展性等方面取得了良好的平衡效果     

N边域大区域曲面逼近及其裁剪计算技术

针对反求工程中出现的N边域问题,提出一种用大四边域曲面进行曲面逼近,再对其进行裁剪计算的N边域填充方法.在N边域周围曲面上构造曲线,对周围各曲面逐一裁剪后得到一个包含N边域在内的空间大四边形区域.将周围曲面分别进行均匀离散化得到大区域内完整的离散约束点,拟合一张B样条曲面,使得它插值于大区域边界处的离散位置和法矢约束,并且逼近大区域内的所有约束点.将大区域曲面进行裁剪得到用于填充N边域的裁剪曲面,并以大区域曲面为基准对周围各曲面进行重逼近,使得填充后模型各曲面之间达到近似G1连续,同时在整体上保持了模型原有的拓扑结构.     

Continuity of non-uniform recursive subdivision surfaces

Since Doo-Sabin and Catmull-Clark surfaces were proposed in 1978, eigenstructure, convergence and continuity analyses of stationary subdivision have been performed very well, but it has been very difficult to prove the convergence and continuity of non-uniform recursive subdivision surfaces (NURSSes, for short) of arbitrary topology. In fact, so far a problem whether or not there exists the limit surface as well as G1 continuity of a non-uniform Catmull-Clark subdivision has not been solved yet. Here the concept of equivalent knot spacing is introduced. A new technique for eigenanaly-sis, convergence and continuity analyses of non-uniform Catmull-Clark surfaces is proposed such that the convergence and G1 continuity of NURSSes at extraordinary points are proved. In addition, slightly improved rules for NURSSes are developed. This offers us one more alternative for modeling free-form surfaces of arbitrary topologies with geometric features such as cusps, sharp edges, creases and darts, while elsewhere ma     

点云数据的管道面重构

针对反求工程中管道面重构问题，提出了一种从点云数据中直接提取管道面特征参数的算法.算法
分为两步：第一步将管道面数据视为过渡特征数据，利用过渡特征提取原理获得管道面的一系列截面线
，经概率统计方法进行噪声去除后，得到准确的截面线及其半径.第二步是由截面线的中心确定管道面的
脊线点列.利用移动球法，球的直径即是采样步长，沿着脊线方向对点列进行均匀采样，然后对采样点列
进行高斯平滑，获得光滑均匀的脊线点列.用三次B样条曲线拟合采样点列而获得脊线.计算实例表明，该
方法能够稳定、准确地提取出管道面的几何特征参数.     

双三次曲面的等距面的光顺逼近

本文提出了一种用双三次参数曲面逼近双三次Bezier曲面的等距面的方法.通过对曲面片角点处扭矢量的调整,得到最佳平方逼近的光顺的等距面.     

反算B—spline三次曲面控制顶点构造义齿几何模型

本文详述了利用双三次B－spine曲面拼接义齿模型的算法及其特征网络控制顶点反算方法,并给出具体实验数据及处理结果。     

等值应力线及位移的显示算法研究

介绍了有限元分析的数据后处理中,等值应力线和位移玫的显示思想、算法及数据结构,并以三角形元素表面应力场的算法为基础,推广到矩形元素表面应力场的计算及显示,给出了三角形和矩形元素表面等应力值及等位移显示的统一算法。     

NURBS曲面显式降多阶逼近

针对由于几何图形最高阶数不同而引起的NURBS曲面降阶逼近问题，基于NURBS曲面的显式矩阵表示，结合Chebyshev多项式逼近理论，提出了一种NURBS曲面降阶新方法.分别对一小片NURBS曲面和整张NURBS曲面进行降多阶，并导出了误差界计算公式.当对整张曲面降阶时先分别对各小片操作，再对各片降阶逼近曲面的控制顶点，集中其下标相重的部分做加权平均得到最终的整张降阶逼近曲面.提出的算法可以一次降多阶，所得NURBS降阶逼近曲面具有显式表达式，实现了NURBS曲面降阶的最佳或近似最佳一致逼近.     

用C-C细分模式实现特殊效果模拟

针对参数曲面造型的缺点,为了避免通过对几个参数曲面进行混合来进行三维物体造型,介绍了一种带有轮廓删除的C-C细分方法,并使用该方法对双三次B样条曲面进行光滑拼接,实现了折痕和内部角点等特殊视觉效果的曲面模型。     

C-B样条曲线及曲面的光滑拼接与应用

论文在对C-B样条基函数及端点性质分析的基础上,提出了C-B样条曲线间拼接的充要条件;同时给出C-B样条曲面的几何模型,分析了两片C-B样条曲面片拼接的几何条件,并通过合理选取控制参数,简化了拼接条件,给出了相关算法及实例。最后,利用C-B样条分割和拼接技术构造工程曲面,所得结论可应用于CAD/CAM建模系统中。     

数控加工刀具轨迹的生成

利用计算机自动生成刀具轨迹,对数控加工三维实体零件来讲是至关重要的。本论文介绍了生成三种刀具轨迹的算法,并且给出用立铣刀代替球铣刀加工实体零件时刀具中心轨迹的计算公式。论文中利用 B 样条理论生成边界曲线,采用给定四条边界线创成 Coons 曲面片的方法拟合零件表面。