Epsilon-near-zero or mu-near-zero materials composed of dielectric photonic crystals

We theoretically demonstrate that at certain frequencies two-dimensional dielectric photonic crystals （PCs） may be regarded as either epsilon-near-zero or mu-near-zero materials. We show that the transmission through a slab of such materials upon normal incidence is normally non-unity and decays with slab thickness. However, when the incident angle increases slightly, the transmittance experiences a dramatic increase due to the Brewster effect. The combination of the tunneling and resonance effects makes such materials good candidates for almost perfect bending waveguides and cloaking in waveguides. The zero index also enables applications of focusing and directive emission. At last, the distinction between the single-zero and double-zero media is discussed. In all of the above results, the numerical simulations perfectly match with theoretical predictions from the effective medium analysis.     

基于GPU的多分辨率体数据重构和渲染

基于小波变换的多分辨率压缩算法能够获得很高的压缩比,因而被广泛地用于压缩体数据.针对这种压缩策略,研究基于GPU的数据重构的方法,可以只从CPU向GPU传输少量的压缩数据,从而提高数据传输效率.因为好的数据结构是实现基于GPU的重构算法的关键,所以文中提出适合使用矩形纹理表示的数据结构--Nested Tileboard;然后给出基于该数据结构在GPU上实现多分辨率重构的方法,使用Nested Tileboard保存中间数据及重构结果;还提出了基于Nested Tileboard的多分辨率体绘制方法,直接对重构数据进行体绘制,从而实现数据重构和体绘制的无缝连接.     

概率引导的随机采样一致性算法

为了提高随机采样一致性算法的计算效率,提出一种概率引导的随机采样一致性算法.根据采样模型在原始数据上的检验结果调整每个样本点的采样概率,使得正确样本和正确模型被采样的概率得到提高.在首次获得正确模型之后,样本采样与模型更新构成了一个正反馈环节,经过若干次迭代后,正确样本被采样的概率远超过错误样本被采样的概率.理论分析和实验数据表明,该算法收敛需要的迭代次数较少,有效地提高了随机采样一致性算法的效率.     

三角网格的能量优化参数化方法

三角网格参数化是纹理映射、曲面拟合与曲面重构、网格编辑等工作的基础和环节,参数化变形的大小是衡量参数化好坏的标准.为此提出一种基于变形能量优化的三角网格参数化方法.采用区域增长算法逐层展平空间三角网格,得到空间三角网格曲面的自由边界的参数化结果,并利用保形变换将自由边界的参数化结果变换为规则边界的参数化结果;同时兼顾了参数化的角度变形和面积变形,使得参数化结果具有整体变形较小的特点,并能够避免三角形折叠的现象.将该方法应用于纹理映射中的数值实验表明,其比常见的几种参数化方法具有更好的纹理映射效果.     

光学透射头盔显示器标定综述

光学透射头盔显示器(OSTHMD)标定是增强现实技术研究中一个具有挑战性的关键技术问题.文中详细阐述了OSTHMD的标定技术,包括标定要求、标定计算模型、标定方法、标定评估、发展趋势和应用前景等,重点介绍了比较实用的基于单点主动对准法和基于图像的标定方法.     

苯并呋喃类组胺H_3受体拮抗剂的构效关系研究

绢胺H3受体在体内参与调节很多神经递质的释放.人们预期,H3受体拮抗剂将临床应用于老年性痴呆症、抑郁症、精神分裂症等中枢性疾病.本文使用三维定量构效关系研究方法,包括比较分子场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA),研究芳基苯并呋喃类H3受体拮抗剂的分子结构与生物活性之间的定量关系.本文使用CoMSIA法所获建三维定量构效关系模型,其交叉验证系数q2为0.646,非交叉验证相关系数R2为0.920,表明模型预测能力较好,同时使用"留八法"证实模型的稳定和可靠.模型中各分子场的贡献为:立体场10.4%、静电场56.9%和疏水场32.7%.三维系数等势图和静电势图显示:母核3'和4'位上的取代基对活性影响较大,估计它们是配体与受体作用的位点.本研究结果可为设计和开发活性更高的该类拮抗剂提供理论参考.     

正交设计与回归分析对HDPE/LDHs制备参数的优化

利用正交设计和逐步2次回归分析的方法,研究了水滑石(LDHs)含量、螺杆转速和挤出次数对高密度聚乙烯(HDPE)/LDHs复合材料力学性能的影响。并用MATLAB对回归方程进行最优化处理,预测了复合材料在弯曲强度不低于25 MPa,缺口冲击强度不低于40 kJ/m~2条件下所得到的拉伸强度为29.558 3 MPa,并确定了此条件下的优化结果,即:LDHs含量为9.8%,螺杆转速为300 r/min,挤出次数为2次。此优化方案要好于常用的直观分析/方差分析的结果,更准确的反映实际情况,可更广泛的应用于优选试验中。     

基于信令降频码方法的信令寻径式光纤交换机的研究

信令寻径式高速光纤交换机需要使用大量"串/并"转换器件提取信令来实现对信道的控制,这使得交换机的底板面积十分庞大,无法检测BGA封装焊接质量;针对以上问题,提出了一种使用特殊的降频码对信令进行编码,成倍地降低信令的频率,采用普通的FPGA器件即可提取信令,取代了大量占线的"串/并"转换器件,减少了PCB面积和降低了成本;并在此基础上给出了高速光纤交换机的解决方案;目前,基于信令降频码方法的信令寻径式光纤交换机已经调试成功,性能稳定,运行状态良好。     

超高速水下航行器横滚控制研究

超高速水下航行器航行时由于被超空泡包裹着,使得其工况变得更为复杂,控制难度进一步加大;为了抑制或消除横滚,文章通过分析超高速水下航行器的运动特点,建立了航行器横滚运动模型方程,并进行特性分析和控制规律综合设计,最后提出使用配置控制面的方法来实现它的横滚控制;此方法的使用既为系统提供控制力又解决了系统弱阻尼的问题,同时还提高了系统的响应速度;最后运用PD算法,分析它的动态特性和幅频特性,仿真结果表明此方案简单,容易实现,且鲁棒性好,满足系统的要求。     

最小化调整时间策略在PCB组装生产中的应用

研究和分析了少量多样生产环境下的PCB组装生产效率优化问题,并针对该问题建立了基于最小化调整时间策略的数学模型;优化问题的目标是确定批量生产时不同类型PCB板的最佳组装顺序以最小化调整时间,可近似描述为一个非对称旅行商问题(ATSP);提出了基于最近邻算法和2-opt算法的混合启发式算法求解该问题:先采用最近邻算法快速产生初始解,再用2-opt算法对初始解进行改良,最终得到问题的近似最优解;仿真数据表明,该算法具有优化效果好、性能稳定的优点。