CAD 下三维建模研究

以辽宁工程技术大学校园为例首先应用Auto CAD 2007对校园内建筑物、场地、草坪及附属设施进行三维建模,通过操作和研究使Auto CAD 2007三维建模技术和方法更加成熟和灵活,之后研究AUTO CAD 2007三维模型的应用,将建好的三维模型分类添加好图层以后加载到Arc GIS 9.2软件中,在Arc GIS 9.2软件中实现三维数字校园。最后通过三维建模的操作和研究及在Arc GIS 9.2软件三维数字校园的实现把Auto CAD 2007三维建模与3DS MAX建模做详细对比找出Auto CAD 2007三维建模比其他3D软件更加适合应用于GIS的优势。     

基于数字距离变换的3D模型骨架提取算法

在获得三维模型体素表示的基础上 ,通过比较模型体素及其 2 6连通域体素到模型轮廓的最小欧式距离 ,提出了一种利用骨架体素 2 6连通域的对称性进行三维模型骨架体素提取的算法 整个算法只需遍历一次体数据集即可自动完成模型骨架的提取过程 .实验表明 ,该算法具有较高的效率和精度 .     

基于双距离场的三维中心路径提取算法

在真实的三维数据场中,自动地提取中心路径是实现自动漫游的关键问题.为了解决当前中心路径自动 提取算法中存在的效果差,计算量大的问题,提出了一种基于双距离场的快速三维中心路径提取算法,该算法对于 任意给定可连通的起点和终点,首先建立基于起点的源距离场和基于边界的边界距离场,然后通过两个距离场的 共同约束来快速地提取出一条连接起点和终点的中心路径,同时为了保证漫游的效果,还采用3次B样条曲线对 所获取的路径进行了光滑,最后在PC机平台上实现和测试了该算法,实验结果证明,该算法不仅速度快、效果好, 而且具有很高的灵活性.     

改进的基于欧氏距离测度网格模型体素化算法

在基于到网格多边形表面的法矢量函数作为距离标准的体素化算法的基础上,提出以多边形面的最小包围盒作为计算单元,以欧式距离作为测度实现网格模型的体素化,极大地提高了计算速度,使得只能在图形工作站上实现的算法在微机平台上得以实现．针对通常采用Flooding操作判断内外体素、但应用于存在封闭空腔的模型时将会产生错误的情况,设计了一种根据体素标志位序列判断内外体素的算法．     

CAD系统中公差信息建模技术综述

公差信息建模是指对某一些造型系统进行准确无误的公差表述,并对其语义作出正确合理的解释。由于某对CAD／CAPP／CAM的集成有着十分重要的作用。因此一直是CAD／CAM研究领域的热点,研究成果十分丰硕。另一方面,由于公差信息的建模有着相当的难度,该领域至今仍然有着许多问题有待解决。文中对当前CAD系统中公差信息建模技术的研究历史和现状进行了较为全面的综述,分析比较了目前各种模型的优点与不足,最后对公差信息建模中亟待解决的问题及可能对策进行了讨论。     

协作环境下的人机距离建模与最小距离迭代算法

为了使机器人适应更广泛、更复杂的任务需求,实现人与机器人的协作与共融,精确并实时地计算人与机器人之间的相对距离成为了不可避免的问题.针对该问题,提出了一种协作环境下的人机距离建模方法以及计算人机间最小距离的迭代算法.首先,利用机器人的3D模型构建机器人结构特征,并通过3D视觉传感器提取人体骨骼特征,将以上2组特征映射到同一坐标空间中建立协作环境下的人机距离模型.然后,在此模型的基础上迭代计算人与机器人间的最小距离并给出对应的空间位置点.最后以ABB公司的YuMi机器人为测试对象进行人机最小距离测量实验,实验结果表明该方法降低了建模难度、实现了计算的实时性,验证了该建模方法与迭代算法的有效性和实用性.     

CAD绘制三维图形的巧妙方法和技巧

在装饰设计中,为了增强视觉效果,需要绘制三维模型图.本项目中,我们将通过完成模型实体凉亭的绘制任务,了解和熟悉三维实体的绘制方法,详细介绍了用AutoCAD快速绘制三维实体图的巧妙方法和技巧.     

自适应的基于点云的CAD模型重建方法

基本的随机抽样一致性(RANSAC)算法无法根据点云模型的噪声自适应地设定分割参数,并有效判断点云数据是否被合理分割。针对该问题,提出了一种自适应的基于点云模型的计算机辅助设计(CAD)模型重建方法。该方法采用RANSAC算法从点云数据中提取基本形状体素,使用直方图法分析点到相应形状体素表面的投影距离。对分割不合理的区域,按照该点云面片的高斯噪声设置新的分割参数,再次进行形状提取。经过一定轮数的迭代,该方法可以合理提取点云模型中的细小形状体素。然后通过校准形状体素的位置和方向、根据相邻形状体素之间的交线裁剪形状体素,实现CAD模型的重建。最后,以误差分布图和直方图分析了原始点云数据中点到CAD模型表面投影距离,有70.71%的点的投影距离不超过点云模型包围盒高度的1%。实验结果表明,以点云包围盒高度的1%为尺度向实验数据中加入噪声时,该方法仍能够通过自适应设置分割参数提取出合理的细小体素。     

应用符号距离场的不规则颗粒离散元数值方法

提出了一种利用符号距离场(Signed Distance Field,SDF)检测颗粒间接触的不规则颗粒离散元仿真方法,用于分析不规则颗粒系统的动力学行为.不规则颗粒的接触检测是关键难点,论文粗检测阶段通过均匀网格法检索邻居颗粒;精细接触检测则应用SDF隐式函数描述颗粒的不规则外形,对颗粒表面生成的体素网格符号距离进行线性插值,高效提取颗粒间接触特征信息.利用颗粒塌落数值仿真与地面实验等工况的对比分析,验证了所提方法的有效性.     

注塑件CAD建模与CAE智能处理的集成化研究

CAD／CAE技术的集成化研究是当前的一个研究热点,对于注塑件／模而言,CAD信息向CAE传输中存在信息丢失和少智能问题,而CAE的结果向CAD信息的反馈过程中也存在信息缺乏衔接和少智能化的问题,利用CBR（基于事件的推理）对工艺参数进行智能推理,然后结合推理出的参数值以及CAD中过滤出的信息,输入到CAE进行分析,对CAD中的特征信息与CAE后处理的信息进行合理的匹配,建立对后处理结果的缺陷解释专家系统。重点对工艺参数优选的CBR及后处理的专家解释系统和数据流的流动过程进行了深入的研究,提出CAD／CAE并行环思想,从而方便了注塑件特征造型与CAE智能处理的集成。     

Slicing 3D CAD Model Directly with ObjectARX

An algorithm for compensating the varying section contour within the extent of each layer thickness is proposed to improve the rapid prototyping part’s shape and size precision.     

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。     

A comprehensive process of reverse engineering from 3D meshes to CAD models

In an industrial context, most manufactured objects are designed using CAD (Computer-Aided Design) software. For visualization, data exchange or manufacturing applications, the geometric model has to be discretized into a 3D mesh composed of a finite number of vertices and edges. However, the initial model may sometimes be lost or unavailable. In other cases, the 3D discrete representation may be modified, e.g. after numerical simulation, and no longer corresponds to the initial model. A retro-engineering method is then required to reconstruct a 3D continuous representation from the discrete one.In this paper, we present an automatic and comprehensive retro-engineering process dedicated mainly to 3D meshes obtained initially by mechanical object discretization. First, several improvements in automatic detection of geometric primitives from a 3D mesh are presented. Then a new formalism is introduced to define the topology of the object and compute the intersections between primitives. The proposed method is validated on 3D industrial meshes.     

离子敏场效应晶体管宏模型的建立与仿真

根据电化学表面基模型理论,提出了一种简单有效的能够描述离子敏场效应晶体管(ISFET)静态特性的仿真模型,借助此模型,对器件的电学行为进行了模拟,仿真结果与实验数据基本相符.     

H+离子敏场效应传感器的SPICE模型仿真分析

本文从离子敏场效应晶体管(ISFET)的传感机理出发,利用计算机辅助设计软件(SPICE)建立了ISFET的物理模型。借助此模型,对器件的电学行为进行了模拟,仿真结果与实验数据取得了良好的一致性。     

一种可见外壳生成算法

提出了一种可见外壳(visual hulls)生成算法.该算法充分发挥了自适应采样距离场(adaptively sampled distance fields,简称ADFs)表示物体时在逼近精度和内存消耗方面的优越性.与传统的通过体素求交生成可见外壳的方法不同,该算法引入ADFs作为描述可见外壳的采样距离场的空间数据组织形式,从而极大地简化了求交运算,提高了算法的效率.最后通过改进的SurfaceNets算法,将可见外壳的ADF表示转化为面片表示.实验结果表明,该算法可以快速地生成具有较高精度的复杂模型.     

一种基于切片的三维模型检索算法*

为了更加高效地从三维模型库中检索出相似模型,提出了一种基于切片的三维模型检索算法。首先应用主元分析对三维模型进行预处理;然后对预处理后的模型在不同位置和不同方向上进行切片,根据所得切片断面的相对面积进行三维模型检索。基于该算法设计并实现了三维模型检索系统。实验采用PSB(PrincetonShape Benchmark)提供的三维模型数据库,结果表明把模型的切片截面作为三维模型的特征描述,能有效地区分不同模型,并取得了较好的检索效果。     

单幅植物叶片图像的3维重建

目的 植物叶片形态复杂,在虚拟场景中很难真实表现。为了从信息量有限的单幅图像中恢复植物叶片的3维形状,本文基于从明暗恢复形状（shape from shading,SFS）的方法,利用亮度统计规律和植物形态特征恢复叶片的3维形状。方法 在SFS的基础上,设计基于图像骨架的距离场偏置加强表面细节;针对SFS对恢复宏观几何形状的不足,提出根据图像亮度统计分布选取控制点控制表面宏观形状变化,并利用叶片中轴的距离场约束恢复宏观几何形状,每种方法对于表面宏观几何形状恢复的权重基于恢复的反射图和输入图像间的相似度设定;将表面细节添加到宏观几何形状上得到目标对象的3维形状。结果 选取植物叶片图像进行实验,并与其他方法进行比较,实验结果表明本文方法增强了表面细节显示,并有明显的宏观几何形状变化。同时为了验证本文方法对其他物体表面细节恢复的适用性,分别对硬币和恐龙恢复表面细节,实验结果表明提出的增强表面细节的方法同样适用于其他物体。结论 针对单幅植物叶片图像的3维重建,在SFS的基础上提出了根据骨架特征加强表面细节,根据图像亮度统计分布和叶片中轴距离场约束共同恢复表面宏观几何形状的算法,实验结果验证了本文方法的可行性。