基于隐式曲面的3维树木建模

为了利用隐式曲面构造出光滑拼接的3维树木枝条模型,同时义能避免3维树木建模中枝条曲面的单一性,以增强树木模型局部细节的真实感描述.提出了一种基于隐式曲面的3维树木建模方法,该方法首先将基于骨架的隐式曲面与具有多项式密度分布的直线骨架卷积曲面结合起来进行3维树木建模;然后采用BlobTree结构来组合隐式曲面原型,并用优化融合来消除树木枝条的融合突起;最后用PCM等隐式曲面建模技术来模拟3维树木表面的局部细节,并采用实际树木图片中的颜色概率分布进行纹理填充.实验结果表明,该方法不仅可以重构出具有多样性的光滑3维树木枝条,并能够逼真地生成树权脊梁、树木突起等局部细节特征.     

隐式裁剪曲面的造型及绘制

隐式曲面没有参数域的概念,故对其裁剪问题的研究,很少有人问津.提出了一种隐式裁剪曲面的造型和绘制方法:先把投影平面变换到xy平面,将该xy平面作正交化网格剖分,由参数表示或隐式表示的裁剪曲线在该xy平面定义裁剪区域,再把裁剪后留下的区域内的网格投影到隐式曲面上,从而实现了隐式裁剪曲面的多边形化绘制.     

基于任意骨架的隐式曲面造型技术

给出了一个新的基于任意多面体网格骨架的构造性自由曲面造型算法.算法首先由每个给定骨架构造出一个距离场,然后利用隐函数光滑过渡技术和CSG(constructive solid geometry)表示技术将所构造的隐式曲面自由地两两粘合成一张光滑曲面.隐式曲面的多边形化算法则用来生成最终曲面网格.以任意骨架作为基本体素,突破了传统隐式曲面以点为基本骨架的限制.而且,距离曲面很好地逼近了原骨架形状,使用户可直观地对复杂曲面进行交互设计.而形变函数的引入,则极大地丰富了此方法的造型能力.实验结果表明,基于该算法的原型系统能够方便、直观地构造复杂的自由曲面.     

多孔介质孔隙结构的网络模型应用

本研究分别用毛细管束模型和网络模型对多孔介质的孔构型进行描述。为了克服毛细管束模型在反映真实结构存在的局限性,有必要发展更为精确的方法,在诸多的多孔介质模型中,网络模型经过多年的研究、发展,已经可以较好地实现对过程机理进行定量预测,进一步通过引入非线形分形理论,对复杂孔隙结构可望得到更为真实可靠的构型模型。     

多孔介质孔隙结构的网络模型应用

本研究分别用毛细管束模型和网络模型对多孔介质的孔构型进行描述。为了克服毛细管束模型在反映真实结构存在的局限性 ,有必要发展更为精确的方法。在诸多的多孔介质模型中 ,网络模型经过多年的研究、发展 ,已经可以较好地实现对过程机理进行定量预测。进一步通过引入非线形分形理论 ,对复杂孔隙结构可望得到更为真实可靠的构型模型     

径向基函数网络的隐式曲面方法

将径向基函数网络与隐式曲面构造原理相结合,提出一种构造隐式曲面的方法．首先以描述物体曲面的隐式函数为基础构造三元显式函数,然后用径向基函数网络逼近显式函数,最后从神经网络的仿真超曲面得到描述物体的封闭曲面;并证明了在理论上此等值面可以以任意精度逼近物体曲面．该方法具有光滑度高、稳定性好,尤其适用少量采样点情形等特点．实验表明,它具有很强的造型能力．     

基于卷积曲面的几何造型方法

卷积曲面是一种很有潜力的隐式曲面造型方法。由于卷积的可叠加性质,使得其生成的曲面很光滑,不会产生凸包和裂缝。卷积曲面造型是基于骨架的,其骨架可以是曲线或曲面,也可以以物体轮廓线为骨架原型来获取所需要的物体造型。在卷积造型的过程中,通过对骨架加权可以精细地控制结果曲面的形状。在介绍了卷积曲面造型的各类方法后,分析了其特点和发展方向。     

有理曲面的区间隐式化

利用一个低阶多项式区间隐式曲面来包围所给的参数式有理曲面,并构造了一些关于区间隐式曲面厚度和微分张量的目标函数.在最小化这些目标函数的条件下,该区间隐式曲面的中心曲面可以近似地逼近有理曲面,其逼近的误差可以利用区间隐式曲面的区间宽度进行估计.最后提供了具体的算法和一些实例.     

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。     

空间采样点的隐式曲面表示与优化

基于元球隐式曲面表示,提出一个对给定3维物体表面采样数据进行自动曲面重建的方法。首先由空间采样点获取它们的球逼近表示;然后使用这些球作为元球的初始估计,构造出一张初始的元球隐式曲面;最后通过一个能量优化过程调整每个元球的形状参数,得到最终的隐式曲面。球的位置与形状的有效估计和局部支撑的元球核函数的使用极大地加速了曲面优化过程。实验结果表明该方法是有效而实用的。     

三次B样条曲线骨架卷积曲面造型

提出一种基于B样条曲线降阶的三次B样条曲线骨架卷积曲面造型方法．首先通过顶点扰动降阶方法把三次B样条曲线骨架（C^1连续）降阶为C^1连续的二次B样条,然后应用二次B样条曲线骨架的卷积曲面势函数计算方法得到三次B样条曲线骨架的势函数．     

基于规则子块体数据的属性几何体建模

论文着重研究基于规则子块体数据的属性几何体建模方法。基于一种适合大数据量的标量体数据表示结构和一种基于种子填充的三雏空间区域划分算法,提出了一种新的属性几何体建模方法,该方法可应用于由复杂曲面生成复杂体结构,并要求对空间节点进行属性分析的领域,如石油地质建模等。     

滴水涟漪的计算机动画模拟

模拟了近距离观察滴水涟漪的,用有限体积法求解二维的浅水波方程,在水表面受到扰动后自动产生波纹,为了增加真实感,加入了粒子系统,但与以往工作不同的是粒子被进一步分类成水滴、水柱、水粒和水泡。详细讨论了隐式曲面技术给这些液态物体造型,以便逼真地表现出这些液态物体的多变性。     

多孔介质孔隙模型及其应用——毛细管束模型

在多孔介质中许多物理化学行为均与其自身的孔隙结构构型密切相关 ,建立一种切实可行的孔隙模型将会对研究材料和化工过程多孔介质提供很大的帮助。毛细管模型是一种较为简单的实用孔隙模型 ,它可以通过使用毛细管压对多孔介质的浸渗和排空情况进行计算 ,也可以用于对多孔介质中的浸渗和排空过程进行定性的解释。针对在研项目 ,对毛细管束模型情况做一评述     

隐式曲面在三维植物建模中的应用研究综述

分别从BlobTree结构、融合、精确接触造型、具有多项式密度分布的直线骨架卷积曲面和植物表面纹理等方面,介绍并分析了隐式曲面在三维植物建模中的基本思想和关键技术,并对应用隐式曲面得到三维模型的可视化方法进行了总结。最后对这一研究课题进一步的发展趋势进行了讨论。