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.     

三角网格表面等残留高度刀轨生成算法

针对截平面法规划的三角网格表面的刀轨长度较长、加工表面残留高度不均匀的问题,提出一种基于改进截平面法的等残留高度刀轨生成算法.首先在估算刀触点轨迹线垂直方向曲率半径的基础上,计算刀触点轨迹投影线并对其进行修正,去除其中冗余的投影点;然后由修正后的刀触点轨迹投影线构造驱动表面,利用驱动表面和网格表面迭代计算刀触点轨迹线;最后由刀触点轨迹线计算无干涉刀轨.与截平面法生成的刀轨进行比较分析的结果表明,文中算法生成的刀轨长度较小且获得的残留高度保持均匀,适合于三角网格表面表示的复杂表面的精加工.     

Bézier曲面的广义细分

将矩形和三角形Bézier 曲面的基于直线的细分推广到基于曲线的细分.运用多项式曲线细分矩形和三角形Bézier曲面,并以参数变换和多项式开花为工具, 计算出细分后每个子曲面片的Bézier控制顶点.曲线细分使细分方式的选择更灵活, 细分后的子曲面片及其边界的形状更丰富多彩,而且该方法能推广到有理情况.     

分支限界法求解实际TSP问题

提出一种基于分支限界思想来求解实际TSP问题的算法,并着重介绍上下界的计算.下界值是根据当前路径来计算的,简单易行且占用空间少.上界只计算一个全局的上界值,计算过程中用到实际TSP问题的一个特点——三角不等式性质,求得的值不超过最优值的1.5倍.实际TSP问题另一个特点是对称性,对称性可使解空间树缩小一半,进一步加速搜索过程.提出的求上界和求下界的算法是独立,完全可以分割开来,但是通过例子可以看出将这两种方法用分支限界的思想结合起来是行之有效的,可大大加速解空间树的搜索.     

光学测量传感器的设计与分析

在非接触式检测技术中,基于主动视觉检测技术的光学测量传感器因能快速给出准确的结果而被广泛应用。这里设计的是一种基于激光三角法原理的光学测量传感器。该传感器由CCD摄像机和激光器组成,主要用于测量路面面型的整体情况。实验结果表明,此传感器在竖直方向的测量范围可达到1100mm,横向测量范围可达到1300mm;横向平均绝对误差约为0．05mm,最大绝对误差约为0．09mm;纵向平均绝对误差约为0．08mm,最大绝对误差约为0-2mm。     

简易函数发生器的制作

本文通过综合单片机的理论知识介绍一个典型的实例——简易函数信号发生器的制作。它综合了定时/计数器、中断、独立按键、数码管显示等内容。     

对含内孔面模型的切割仿真研究

为了快速封堵含内孔的面模型被切割后形成的中空截面轮廓,以便完整的表达模型.采用先剖分外轮廓,以封堵整个截面的轮廓,然后依次去除内轮廓区域的思想,最终实现中空面的封堵.先使用逐点插入算法剖分整个中空截面轮廓,然后删除已检测到的内孔洞的区域,在确保剖切面内所有轮廓顶点不发生任何变化的要求下.实现了含内孔面模型的快速切割仿真,并使用实例加以验证.该算法可以广泛地应用于各种含内孔面模型的切割仿真,尤其在医学手术仿真中.     

3维地质体模型中闭合结构的提取

在地质体建模中,曲面问的拓扑结构分析是一个非常重要的步骤.为了得到块体结构的模型,需要对层面模型内所有的曲面进行全局性的拓扑分析.当层面模型的数据规模极其庞大的时候,这种全局性的分析势必要受到内存容量的限制.为了提高运算速度,提出了一种基于简化面片的闭合块体构造算法,该算法可将模型内所有的曲面数据尽可能地简化,仅仅保留交线附近的关键数据.这种简化后的层面模型既包含了全局的拓扑信息,又可以完全载入内存.实验结果表明,该算法不仅具有较快的拓扑分析速度,并能适用于大规模的地质体模型的构建.     

基于三角面元的FDTD网格生成与可视化实现

针对三维复杂目标利用时域有限差分法(FDTD)进行电磁数值计算中遇到的Yee元胞建模的难题,提出了一种将三维三角面元模型转换为Yee元胞模型的方法,方法的实质是判断Yee元胞的中心点是否在目标模型的内部或是表面,根据判断后输出的结果进行了FDTD数值计算,计算结果证明了方法可以正确且快速的实现时域有限差分法的自动网格剖分,实现了FDTD网格的自动剖分.并利用OpenGL技术编程实现了剖分模型的可视化,有效的提高了时域有限差分法的电磁仿真系统预处理的能力.     

一种实用的多投影仪显示墙色彩校正方法

针对多投影仪显示墙系统色彩不均匀性的问题,提出一种快速、实用的独立于几何校正结果的色彩校正方法。该方法利用细分网格变形技术将现有针对平面投影屏幕的色彩校正方法推广到适应任意光滑曲面投影屏幕,同时利用加权最小二乘曲线拟合思想降低色彩测量数据量。实际进行色彩校正时,采用可编程图形处理单元(GPU)的像素着色器对投影图像的每个像素进行实时校正计算,并在实际多投影仪显示墙系统中验证了方法的有效性。