基于着色区间约束的法向纹理编辑方法

为了适于真实及非真实感图形绘制,提出一种基于绘制着色图的法向纹理编辑方法.通过引入着色区间约束概念,设计了一个法向纹理到着色图的非线性二次规划问题模型,并利用GPU技术实现了算法加速,方便了用户交互操作.实验结果表明,对于1024×1024大小的法向纹理,迭代计算的平均时间为3.6ms,能够达到实时的交互.     

基于几何信号频谱分析的网格编辑

提出了一种基于几何信号频谱分析的网格编辑新方法．该方法通过空域中形变编辑和频域中几何信号处理技术的有机结合达到直观交互的目的．为此，通过引入原始网格的一个几何代理，然后构造两者的一致性参数化，并实施频谱分析，在频率域上将几何代理上的形变结果传递到原始网格，达到编辑的目的．其关键创新在于改进了基于径向基函数的参数化网格特征对齐方法，并给出一种崭新的自适应采样方法来更加合理地采样原始模型几何信号．进一步地，将频谱编辑方法进行了推广，将其应用于网格形状混合和几何细节特征迁移，获得了良好的合成效果．     

面向领域的快速特征造型的设计与实现

提出了面向领域的快速几何特征造型新方法。受软件工程理论中的“域工程”思想启发,该方法针对特定领域的几何特征造型设计,研究如何将领域知识加以抽象自动化,改良几何造型系统的软件架构设计,优化造型系统的算法设计,从而最终提高特征造型系统的整体效率。基于这一思想方法,讨论并分析了计算机辅助建筑设计中造型的需求,提出了系统实现框架,给出了相应的算法实例。应用实例证明了方法的可用性。     

骨架驱动的快速似然弹性变形

为能实现骨架驱动弹性体的快速变形,提出了一种新方法,它是通过构造和求解扩散微分方程,从骨架采样点旋转得到单元的旋转特征向量,进而得出旋转四元数经验预测公式直接构造计算域内单元旋转场．实验结果表明,文中的模拟系统在静力学模拟中,避免了繁琐的变形子步划分,提高了计算速度．在动力学模拟中,允许使用更大的求解时间步长,增强了变形系统的求解稳定性．同时,对于骨架关节点区域变形的模拟,较大程度地降低了用户的干预,取得了合理的效果．     

用户控制的纹理合成

提出一种基于用户控制的纹理合成算法．该算法适用于任意二维平面和任意拓扑的三维网格．可方便地控制纹理合成时方向和尺度的连续变化．对于任意平面区域需剖分成较均匀的三角网格,以剖分得到的二角形作为基本的合成单元来进行合成．根据用户在此三角网格上指定表示纹理方向和大小的矢量来插值生成矢量场,用以控制合成纹理的变化．该算法可以自然扩展到三维三角网格,以三角面片作为合成单元,合成后直接输出每个顶点的纹理坐标．该算法对二维和三维纹理合成给出了统一实现的框架．实验结果表明,该算法可以在任意目标区域根据用户的交互生成令人满意的纹理合成效果．     

半静态回插细分方法

根据传统静态细分方法的不足,提出一类新颖的半静态回插细分方法.结合统一的细分框架、半静态控制和回插补偿三者的优势,基于细分算子的观点,分别给出了曲线和曲面情况的细分规则,并对其极限性质作出讨论.按照该方法,可以在不改变控制顶点的情况下,构造出从逼近到插值控制顶点的一系列曲线曲面.同时,引入网格顶点和连接边的方向标注,以生成具有整体方向性的光顺曲面.由于该方法基于符号表示,因此易于实现与扩展,适合于计算机动画造型和工业原型设计.     

室内平面图分块矢量化与高效三维建筑建模

针对建筑平面图的栅格图像,提出了一种全自动生成三维建筑模型的轻量计算方法。应用平均积分投影函数(integral projection function,IPF)方法对光栅图像进行区域分块,有效地抽取包含墙体对象的子区域。改进了基于非细化的稀疏点像素矢量化(sparse pixel vectorization,SPV)方法,用于抽取墙体的位置和尺寸等信息。为识别出墙体上的门窗和孔洞等建筑部件,将问题转化为图像多分类问题进行求解,同时设计了高效计算方案,精确地定位建筑部件在图纸中的位置。基于识别结果,进行三维建筑模型的快速生成,并集成于笔者所开发的三维建筑快速建模原型系统,方便了三维数据的加工和处理。通过大量实例,验证了所述方法的性能和效率。该方法可用于数字城市、虚拟现实内容创作和公共安全等领域。     

浅谈计算机教学在培养学生自主学习能力中的运用

培养学生的自主学习能力是当前课堂教学的一项重要改革.利用现代信息技术优化课堂教学的研究也是起步不久,所以探索运用现代信息技术辅助课堂教学是很有必要的.通过计算机多媒体(网络)教学实验,使学生扩展感知时空、激发质疑探索,从而培养学生学习兴趣,学会分析问题并能及时反馈调节,引导学生善于分析比较、抽象概括、判断推理,有效地促进学生自主学习能力的提高.     

三峡库区云阳至江津段崩塌发育及破坏特征分析

对三峡库区云阳至江津段崩塌体的资料进行了统计处理，并对崩塌灾害发育和破坏特征进行了分析，得出了一些有益的结论：云阳至江津段崩塌体的形成与地形地貌有关，沿江分布具有不均匀性，所在斜坡以人工形成为主，岸坡结构以缓倾层状为主；破坏模式主要有4种，即风化—崩落型、压剪滑移—崩落型、拉剪倾倒—崩落型、拉裂坠落型。这些认识对于进一步调查和评价该区崩塌体的危险性奠定了基础。