基于网格划分的曲面求交算法

本文综合网格逼近法和追踪法求交的优点，提出了一种曲面求交算法。该算法首先对曲面进行三角形网格划分，再用追踪法求各网格之间的交线，最后拟合成三次参数曲线。     

运动曲面求交优化算法

运动曲面求交通常采用曲面求交算法，通过反复迭代求取曲面交线，没有考虑运动曲面自身的特性进行求交简化．由于运动曲面不同运动瞬间的曲面交线之间存在必然联系，因此通过对曲面内在属性分析，提出了运用运动曲面不同运动瞬间曲面交线相似性进行运动曲面求交的优化算法．首先对两个运动曲面的基曲面进行预处理。获取表征曲面交线拓扑的特征点；根据特征点分布图确定不同运动瞬间曲面交线起始点搜索策略，采用跟踪法动态调整步长和跟踪方向求解整个交线环．采用文中方法可以有效地解决运动曲面的子环、奇点遗漏、分支跳跃、乱序跟踪和初始点求取问题，精确、鲁棒、快速地计算出交线．     

曲面直接插补和组合曲面的自适应加工

为了提高组合曲面的加工精度和效率，本文论述了曲面直接插补算法和组合自由曲面的混合数控加方法，提出了曲面自适应三角化方法和沿曲面／曲线交线自适应步长加工，这些自适应策略可大大强混合数控加工方法加工组合曲面的能力。     

基于微分几何的隐式曲面交线跟踪方法

曲面求交是许多CAD应用的基本问题,针对目前在曲面交线跟踪方法中使用最广泛的行进方法要对估计点利用牛顿法进行校正的问题,提出一种二分方式的隐式曲面交线的跟踪方法.该方法通过求解约束优化问题选取起止点,根据相交曲面的微分几何结构跟踪2个隐式曲面的交线,在跟踪过程中使用由曲面交线的曲率确定的自适应步长,并给出此跟踪方法的一个拓展方法.最后通过数值算例验证文中方法的有效性.     

基于空间多边形三角剖分的曲面分割求交算法

针对传统曲面分割求交方法存在的平面片的选取、遗漏部分交线段以及交线间断 的问题,提出一种基于空间多边形三角剖分的曲面分割求交算法。以等深度分割方法为基础, 避免了交线不连续的问题,当分割达到一定层次时以空间多边形近似曲面片,并对空间多边形 进行三角剖分,以三角形对的交线近似空间多边形之间的交线,进而以空间多边形的交线近似 曲面片的交线,最终得到相交曲面之间的交线。利用曲面片轮廓构造出的空间多边形更加接近 曲面片的真实形状,提高了逼近精度,同时对空间多边形进行三角剖分,提高了求交精度,进 而降低了丢失交线的可能性。实验验证了该算法比传统的分割法更加精确。     

隐式曲面／参数曲面的求交算法

本文介绍了一种实用有效的隐式曲面／参数曲面求交算法。算法主要分为两部分：特征初始点的求取和单调段的跟踪。解双变量多项式方程求解特征初始点。跟踪在三维空间进行，易于控制跟踪步长和离散交点对交线的逼近精度。算法不离散参数曲面，不漏交。     

一种改进的基于微分方程的曲面求交跟踪算法

参数曲面求交是计算机辅助几何设计领域中的关键技术之一。针对传统跟踪算法 中曲面求交的漏交和法向共线点处难于处理的问题,提出一种改进的基于微分方程的跟踪算法。 首先选择边界点和拐点作为跟踪的起点,解决了漏交问题。并采用基于交线微分形式的跟踪公 式计算后继交点,解决了法向共线点处难于处理的问题。最后利用牛顿迭代得到精确交点。该 算法不仅正确地跟踪到交线的每个分支,而且易于处理法向共线点处的跟踪,不遗漏关键点, 解决了传统跟踪法在法向共线点处交线不连续的问题。与传统跟踪法对比,其鲁棒性和稳定性 更强,精度更高且收敛略快,适用于求解任意参数曲面求交问题。     

结合区间算术和退火遗传算法的曲面求交

§1.引言 曲面求交问题,由于在几何实体建模中的重要性,而得到广泛地重视和讨论.目前,已有文献中记载的方法大致可分为:解析法、隐函数法、离散网格法、自适应分割法、局部跟踪法等,其中解析法、隐函数法虽然求解精确、可靠,但依赖于曲面的解析性质及曲面方程,故只能适用于特定类型的曲面求交.离散网格法、自适应分割法虽然对曲面类型没有限制,但存在离散精度与运算效率的矛盾,并普遍存在病态情况.局部跟踪法由于不限定曲面类型且相对高效和精确,而应用得较为广泛,但仍存在如何有效地寻找初始交点问题.     

参数曲面求交算法

参数曲面求交是雕塑产体造型中的关键问题，为了提高曲面／曲面求交方法的稳定性，准确性以及拓扑一致性，本文提出了一种改进方法，它是［Ｈｏｕｇｈｔｏｎ ａｔ ａｌ．＇８５］和［Ｂａｒｎｈｉｌｌ ａｔ ａｌ．＇９０］的思想的延伸，在本算法中，提出了获取曲面临近点的新方法和确定分析支点的可靠方法，改进确定追踪步长的方法。此外，它可以方例地计算出等距曲顶交线而无需等距逼近，通过上述改进本算法可处理分支点，切环     

基于"结式法"的二次曲面求交算法

提出了一种新的基于“结式法”的二次曲面求交算法，该算法首先利用结式法计算出两二次曲面相交时交线的投影方程,再对投影方程进行分解等处理，通过循环计算从而得到投影交线的分支数及其上的一系列的点,然后回代入两二次曲面中的一个即可得到二次曲面的交线，该算法实现简单且符合求交算法的稳定、准确和快速等要求。     

矢量道路拓扑追踪匹配算法

目的 基于道路形状特征的匹配算法在匹配性能上比较稳定,但当遇到道路交叉口等复杂路况时容易出现误匹配,且实时性上有一定缺陷,而矢量道路良好的拓扑结构,为此提出一种利用矢量道路拓扑关系进行追踪匹配的算法。方法 算法利用结点、路段和路口这3种对象来对矢量道路进行表达,建立各个对象之间的拓扑关系,并将匹配过程划分为4个不同的状态,根据各个状态实施相应的匹配方法。首先,进行初始化、追踪、路口和搜索4个状态的定义和划分,确定各个状态之间的转换关系;进一步,设计道路中的结点、路段和路口3种对象的数据结构,建立点、线之间的空间拓扑关系;其次,根据4个状态的具体任务和实际特点,对进入该状态的行驶轨迹进行相应地分析处理和匹配计算;最后,根据追踪的结果进行匹配分析,完成对车辆行驶轨迹的误差修正。结果 采用GPS-RTK采集的北京市西五环及密云地区的矢量道路数据对实地跑车的惯性导航轨迹进行拓扑追踪匹配仿真实验,完成拓扑追踪匹配算法的路口距离阈值选取,并与传统基于道路形状特征的匹配算法在匹配效果和实时性进行性能对比测试,其性能指标为匹配准确率和匹配时间。当矢量道路拓扑追踪算法的路口距离阈值取20 m时,匹配准确率达到了最高值93.5%。在匹配性能对比上,拓扑追踪算法相较于其他两种算法也有一定优势,在相同道路段中匹配准确率达到了90.2%,匹配速度也提高了48倍。结论 采用矢量道路数据的拓扑信息对车辆轨迹进行追踪匹配的方法,能够用于卫星信号“盲区”或者信号干扰等特殊环境和场合的组合系统辅助导航,弥补传统基于卫星的组合导航在自主性、抗干扰性的不足。同时,算法针对复杂路况的匹配结果也较为理想,能够满足组合导航匹配工作的要求。     

记忆梯度追踪压缩感知图像重构

目的：重构算法是压缩感知理论的关键问题之一,为了减少压缩感知方向追踪算法重建时间,并确保相对较高的重建精度,提出了一种非单调记忆梯度追踪（memory gradient pursuit,MGP）重构信号处理算法。方法：该算法建立在方向追踪框架下,采用正则化正交匹配策略实现了原子集的快速有效选择,对所选原子集利用非单调线性搜索准则确定步长,用记忆梯度算法计算更新方向,从而得到稀疏信号估计值。结果：该算法充分利用记忆梯度算法在Armijo线搜索下全局收敛性快速稳定的优点避免收敛到局部最优解,提升收敛效率。提出的MGP算法运行时间上比近似共轭梯度追踪算法缩短30%,可以精确重构一维信号和二维图像信号。结论：实验结果表明,该算法兼顾了效率和重建精度,有效提高信号重建性能,在相同测试条件下优于其他同类的重构算法。     

基于八叉树和混合搜索树的地质曲面快速求交方法

为处理地质界面之间的空间相交关系,提出一种新的针对三角地质曲面的快速求交方法。该方法融合优化八叉树法和OBB搜索树方法,可以更快速准确地剔除远离交线的其他三角形。求交剩余的三角形得到交线,应用三角网局部重构和网格优化算法修正交线附近的三角网,最终分割交线两侧的地质曲面,完成2个地质曲面的离散化求交过程。与AABB、OBB和空间分解法相比,该方法在大数据量三角曲面求交中效率优势明显,可以快速准确处理地质模型构建和分析中的曲面求交问题,为三维地质模型自动化构建的实现提供有效支撑。     

基于改进布谷鸟粒子滤波算法的WSN目标跟踪

为了解决粒子滤波(PF)的无线传感器目标跟踪中样本贫化导致的精度较低的问题,提出了改进布谷鸟粒子滤波的WSN目标跟踪方法。通过改进布谷鸟算法的滤波算法取代粒子滤波重采样过程,主要通过改进布谷鸟算法中的搜索步长值 和发现外来鸟卵的物种的概率 的自适应调节,同时在步长更新方程中实时引入函数值的变化趋势,引导粒子整体上向较高的随机区域移动, 有效调整全局探索和局部探索适应能力、改善粒子贫化和局部极值问题,增加粒子群多样化从而提高跟踪性能。实验结果表明,改进布谷鸟粒子滤波算法重采样方法可以防止粒子的退化,增加粒子的多样性,减少跟踪误差,可以减少算法的运行时间,实时追踪性能大幅提高。与CS-PF算法和PF算法相比较,ICS-PF 算法的计算时间是最短的,ICS-PF算法的位置和速度的平均平方根误差最小(位置0.0306、0.0213、速度0.0253、0.0102),PF算法的跟踪精度是最低的,而ICS-PF跟踪精度较高,ICS-PF算法被证明具有良好的跟踪性能。     

非连续轨迹下的公路车辆智能跟踪技术研究

针对运动车辆轨迹跟踪控制中的遮挡问题,研究创新地提出以SVM分类检测器优化STAPLE跟踪算法,以保证在目标退出遮挡时可以重新搜索并定位目标;同时对颜色特征直方图、HOG算法进行了改进,以提高算法特征提取效率;最后选择VOT2016国际标准序列集对优化后的STAPLE跟踪算法进行验证;研究结果显示,改进STAPLE算法能在目标退出遮挡后更为快速地重新捕捉目标位置;改进算法对目标中心的跟踪精度达到了0.81,对目标框的跟踪精度达到了0.89;在目标进入遮挡状态时,改进算法的跟踪精度最高;这次研究提出的STAPLE优化算法表现出较好的跟踪效果,其面对长时遮挡的跟踪能力具有较高的应用价值。     

应用于光储系统中的改进型扰动观察MPPT算法

本文提出了一种改进的步长可变、稳态时无振荡的扰动观察MPPT算法,该改进算法在保持基本的扰动观察法简单以及便于实现特点的同时,还能停止稳态振荡并具备良好的追踪速度.该算法首先通过变步长实现快速跟踪最大功率点,当确定到达稳态之后,停止人工扰动,实现无振荡稳定输出功率,从而减少因振荡造成的功率损耗,提高了整个系统的效率.当...     

卫星时间窗口计算的动态步长快速算法

针对卫星轨道连续跟踪采样的时间窗口传统计算方法计算量大、效率低的问题,提出了一种新的快速算法。为减少参与计算的采样点数量,算法通过预测参与计算对象之间距离动态调整采样步长;为使算法适于解决各类时间窗口计算问题,提出广义可视概念进行时间窗口判定。分别研究了卫星与地面点目标可见时间窗口、星间可见时间窗口、卫星对地面目标覆盖时间窗口、地面大范围区域卫星过境时间窗口的广义可视判断方法和预测距离计算模型。实验结果表明,算法与传统算法精度完全一致,效率提升约99.7%。     

A fast robust algorithm for the intersection of triangulated surfaces

The use of discrete data to represent engineering structures as derivatives from intersecting components requires algorithms to perform Boolean operations between groups of triangulated surfaces. In the intersection process, an accurate and efficient method for the determination of intersection lines is a crucial step for large scale and complex surface intersections. An algorithm based on tracing the neighbours of intersecting triangles (TNOIT) is proposed to determine the intersection lines. Given the node numbers at the vertices of the triangles, the neighbour relationship is first established. A background grid is employed to limit the scope of searching for candidate triangles that may intersect. This will drastically reduce the time of geometrical checking for intersections between triangles, making the surface intersection and mesh generation a quasi-linear process with respect to the number of elements involved. In the determination of intersection between two triangles, four fundamental cases are identified and treated systematically to enhance robustness and reliability. Tracing the neighbours for the determination of intersection lines not only greatly increases the efficiency of the process, it also improves the reliability as branching and degenerated cases can all be dealt with in a consistent manner on the intersecting surfaces concerned. Five examples on a great variety of surface and mesh characteristics are given to demonstrate the effectiveness and robustness of the algorithm.