基于特征多边形的逆向Doo-Sabin细分

逆向细分是将细分后的网格重建回细分前的网格的过程.针对大部分细分后的网格是四边形网格与其它的三角形或多边形网格的混合结构,根据细分继承性特点,提出了基于特征多边形的逆向Doo-Sabin细分算法.通过实验证明该算法有效可行,可将Doo-Sabin细分后的混合结构网格准确重建回细分前的初始网格.     

C-B样条细分的新算法

提出了一种基于C-B样条的C-C细分自适应算法,该算法通过比较网格顶点的距离来实现自适应过程.自适应算法通过计算新顶点与极限顶点的距离D值,比较D和规定的阈值ω大小,得出可继续细分与不可继续细分的点、边和面.避免了细分过程中细分网格的快速增加,大大减少计算量与存储空间,并得到了与原算法具有同样光顺性的极限曲面.     

细分方法中对显著扭曲面片的校正处理

细分方法是一种从离散控制顶点集合生成曲线曲面的有效方法.经典细分方法如Doo-Sabin细分方法,Catmull细分方法,Loop细分方法等都具有便捷高效的优点而被广泛使用.这些方法对比较规则的初始网格能给出很好的细分结果,但在处理一些含有显著扭曲面片的不规则网格时得到的往往不是期望的结果.本文针对网格含有显著扭曲面片的情况,提出了一种保形性较好的面片扭曲校正方法,使得经典Doo-Sabin细分方法在处理网格中的显著扭曲面片时能够得到很好的结果.     

三维地形显示中的三角网格局部细分算法研究

三角网格局部细分方法旨在表现具有多种地形地貌特征的复杂地形，合理解决三维地形中不同的地形对三角网格疏密不同的要求.给出了一种在Java 3D中实现三维地形三角网格局部细分的算法，在原有整体网格上进行局部细分的同时，增强地形地貌中高低起伏的变化.网格的局部细分技术还可以应用于LOD(细节层次)技术方面的研究.     

基于LOOP细分曲面算法的三维裙装模型

以虚拟现实技术作为展示平台,结合程序设计语言VC++,根据服装与人体关系及织物物理性能得到特征点,建立了三维裙装的基础模型.通过LOOP算法经过三次曲面细分,获得了具有真实感的裙装模型.最后通过虚拟现实技术,实现了实时交互展示.     

双调节因子的渐进插值Loop细分方法

针对逼近型Loop细分方法产生的极限曲面易凹陷收缩等问题,本文提出了双调节因子的渐进插值Loop细分方法。该方法分别在两步Loop细分方法、渐进迭代过程中引入不同的调节因子,使生成的极限曲面插值于初始控制网格的全部顶点,同时又具有收敛性、局部性和全局性,不仅可以灵活地对极限曲面的形状进行控制,而且一定程度上扩大了形状的可控范围。从数值实验可以看出,该方法通过改变双调节因子的值,可以较好地保留初始三角网格的特征,且生成的极限曲面收缩程度较小,是可行有效的。     

基于改进Catmull-Clark细分算法的曲面优化

为解决细分过程中曲面网格增长速度过快的问题,以二面角准则为自适应细分准则,提出一种基于顶点平坦度的Catmull-Clark自适应细分算法。该算法通过计算顶点1-邻域内所有面之间的法向夹角,定义顶点平坦度作为阈值来判断网格面是否需要进一步细分。以发动机零件为例,应用Catmull-Clark基本算法和自适应算法对网格曲面细分展开对比分析。实验结果显示,通过调节细分阈值的大小,自适应算法能减少细分过程中产生的网格数量,有效降低网格增长速度,减少内存占有空间和网格细分时间,细分算法效率得到明显提高。     

结构动力响应分析的多重网格方法

提出了一种适合于有限元分析中求解结构动力响应的多重网格方法,该方法利用初始网格下的结果,通过双线性插值技术得到网格变化后新的近似位移向量,然后由多重网格迭代过程求解结构动力响应问题。在多重网格迭代的前光滑过程中,选择了共轭梯度法提高其收敛率;在粗网格校正过程中,给出了一种近似求解位移向量误差的方程;在后光滑过程中,选择了Jacobi松弛迭代提高解的光滑性。该方法将网格离散过程和数值求解过程结合在一起,建立了一个网格细分后结构动力响应问题的快速重分析方法,与传统有限元方法相比较,具有计算简便、迭代步骤少,运算时间短等特点,可以作为结构动力问题自适应有限元分析的一种十分有效的工具。同时,本文还给出了一种简单实用的时间步长划分的自适应方法。     

基于三维T样条的异质材料实体建模与切片

为了实现异质材料实体模型应用于增材制造技术的可能性,开发通用的、可同时用于设计、分析和制造异质材料实体模型的建模与制造工艺. 提出基于三维T样条的异质材料实体重建方法,实施自适应细分得到三维T型控制网格. 通过最小化能量泛函逐步拟合四面体网格模型及异质材料属性,使得几何结构和材料分布均得到较高的拟合精度. 为了提高重建过程的计算效率,只对局部误差较大的区域进行自适应细分,在参数域内插入控制点. 采用自适应细分的三维T样条与均匀细分的三维NURBS,分别实施渐进式重建框架. 结果表明,三维T样条能够在达到相似甚至更优的拟合精度的前提下减少冗余控制点. 针对增材制造中的切片工艺,利用适用于异质材料实体模型的直接切片方法,结合三维T样条和基于八叉树结构的自适应细分过程,得到三角网格分层切片结果. 实验结果表明,该算法对异质材料实体模型的直接切片过程是有效和可靠的.     

基于Loop细分算法的人体模型网格平滑

网格平滑是实现三维模型离散造型的主要方法。为了实现数字人体几何模型的光顺效果,本文提出一种基于Loop细分算法的三维人体模型的网格平滑方法。细分曲面是用低分辨率的控制网格和定义在控制网格上的一种细分规则来表示曲面的,它能有效改善三维人体几何模型的表面不光滑以及分辨率低的缺点。实验证明,该方法对基于参数化建模方法的、多曲率网格人体模型取得了很好的效果,实现简单高效,特征保持效果也很好。     

基于区域分割的自适应Loop细分算法

提出一种基于Loop细分算法的自适应算法.该算法主要是通过对离散点曲率的分析,将控制网格划分成相连的多个区域,并对各个区域进行局部细分,以达到整体优化的效果.同时针对区域划分所产生的边界裂缝,提出一种新的算法来消除裂缝.实例表明,该算法能用较少的面片数获得理想光滑的曲面,从而提高了模型渲染速度.     

基于顶点重要性骨架图的视点快速选择算法

针对三维模型形状分析与处理、图形绘制、场景理解与优化布局等应用中的视点选择问题,利用三 维模型线形骨架定义源模型顶点的重要性,给出了视点信息量的计算方法．采用Loop子分模板,对选定的初 始视点集所形成的三角网格进行迭代式子分,在给定阈值的前提下,给出了三维模型最佳视点和最不利视点 的快速选择．理论分析和实验结果表明：基于顶点重要性构建的骨架图,利用子分模板可快速地实现三维模 型最佳视点和最不利视点的选择,算法执行效率高,能在最佳视点中提供更多的全局拓扑知觉信息     

三维实体有限差分网络自动生成策略的研究

计算机数值模拟技术是工程计算中的一个重要环节。应用这种技术对温度场,流场和应力场等进行模拟分析,可为工程设计提供可靠的依据,而网格剖分则是数据模拟以前处理技术的重要组成部发。     

充气薄膜结构的悬垂和充气展开过程

为了模拟充气薄膜结构的初始状态和充气运动过程,采用索网代替薄膜曲面.基于广义逆矩阵理论将位移增量中的弹性位移和刚体位移分开,分析薄膜的刚体运动,给出结构稳定的条件方程,分析薄膜的悬垂力学性能.利用空气分子数法得到气体体积的约束方程,求解充气展开分析的基本方程,得到结构的展开过程.将该方法用于分析六边形充气气枕,得到气枕在重力作用下的悬垂状态和充气展开过程的各个状态,稳定性判别参数不断趋向于零.分析结果验证了该方法可以用于分析柔性结构充气展开的整个过程.     

一种基于网格简化的细分曲面生成算法

该文基于细分曲面的极限点计算方法,提出了一种采用二次误差边折叠技术生成细分曲面控制网格的改进算法,用细分极限点代替两次细分点,并增加一个存储细分极限点的顶点信息结构.实验结果表明,该算法在没有增加计算量的基础上,可以有效地提高细分曲面的质量,并适合处理复杂的几何模型.     

服装缠绕褶纸样设计研究

针对缠绕褶纸样结构的设计难点,本文以褶裥的平面结构设计原理为基础,以人体结构为依据,借助立体裁剪及服装CAD软件对缠绕褶的结构设计进行研究。通过衬衫纸样设计实验,分析了缠绕褶结构设计采用立体裁剪与平面裁剪相结合的要领与技巧。研究结果表明,将繁杂的缠绕褶转化为平面的成衣工业纸样,可借助立体裁剪的方法灵活直观地进行结构造型处理;立体裁剪与平面结构相结合时,要处理好立裁部位与平面构成部位的拼合,修正所得坯布的拷贝纸样与平面构成纸样的成品规格,注意缠绕褶适宜应用的部位和方式,合理平衡好胸凸量,核对对应边的长短,调整线条的圆顺。该研究为缠绕褶纸样设计提供了理论依据。     

Two-Dimensional h-Version Adaptive Remeshing Refinement of FEM

Ｔｗｏ－Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｈ－ＶｅｒｓｉｏｎＡｄａｐｔｉｖｅＲｅｍｅｓｈｉｎｇＲｅｆｉｎｅｍｅｎｔｏｆＦＥＭＬＩＡＮＧＹｉｎｇｃｈｕｎ；ＧＵＯＴａｉｙｏｎｇ；ＣＨＥＮＳｈｉｊｉｎ；ＳＵＮＪｉｎｇｍｉｎ（梁迎春）；（郭太勇）；（陈时锦）；（孙靖民）...