一种非朗伯表面SFS的快速粘性解算法

针对传统的非朗伯表面明暗恢复形状(SFS)算法存在运行时间长、精度不高的问题,提出了一种粘性意义下的明暗恢复形状快速算法。首先,非朗伯物体表面采用Oren-Nayar模型描述其表面反射属性,摄像机镜头使用适合于实际成像过程的透视投影模式,同时假设光源置于镜头像方主点附近,建立了上述情况下的图像辐照度方程,此方程蕴含着非朗伯表面的高度信息。其次,将辐照度方程转化为Hamilton-Jacobi(H-J)类偏微分方程,运用Legendre变换和最优控制理论得到H-J方程对应的Hamilton函数的控制形式。接着,建立了Hamilton函数的逼近算法,使用非线性规划原理构建Hamilton函数最优问题的等价约束问题,利用得到的最优控制并通过Newton法最终得到了H-J方程的粘性解,该粘性解即是非朗伯物体表面的高度。实验结果表明,提出的算法与典型的基于Lax-Friedrichs方法的算法相比,所需要的运行时间大幅度减少,重构的物体表面的高度平均误差与均方根误差也有较大幅度降低。     

腹腔镜手术器械手柄人因工程设计与评价

传统腹腔镜手术器械手柄容易造成医生手部不适.增大接触面积和改变手部受力部位可提高手柄舒适度.利用逆向工程技术,获取人体手掌肌肉曲面特征,设计一款新型手柄.通过点云偏差分析,验证逆向工程设计的手柄曲面基本符合手掌曲面变化,偏差平均值为0.63mm.运用有限元分析方法,验证手部受力区域主要集中于大、小鱼际处.设计腹腔镜手术模拟实验,采用问卷调查与表面肌电信号检测的方法进行可用性评价.新手柄在主观评价上优于比对手柄,且存在显著性差异(P＜0.05).使用新手柄时肌肉疲劳度轻于比对手柄,但无显著性差异.     

一个分子模型的生成及显示系统

本文介绍了一个实现分子模型的生成及显示的软件包,该软件包能对三维分子模型(空间填充模型)进行动态显示,随时进行几何变换及开窗变换,交互性能好.文章详细介绍了该软件包所采用的新的快速的算法,算法包括线框图显示及真实感图显示,与国外同类算法相比,研制的算法速度非常快.     

手柄多工位级进模设计

分析了文件夹手柄多工位级进模的冲压工艺 ,设计了排样图及模具结构。说明了模具结构的特点。该模具的上下模固定板具有高精度和长寿命 ,可快速更换凸模和凹模镶块 ,且重复装配精度高 ,可快速定位导料板 ,卸料板上安装了弯曲上模 ,卸料板既可弹性压料又可刚性卸料。     

基于自适应Eikonal方程的改进透视SFS算法

PFMM（perspective fast marching method）是一种有效解决透视投影下从明暗恢复形状（SFS）问题的方法,但是适应条件受限,且对初始数据的精度较为敏感。本文通过对Eikonal方程系数的分析,提出了在透视投影下基于自适应Eikonal方程的PFMM,解决了PFMM对初始数据过于依赖的问题,是PFMM的推广。对合成图像的实验表明本文算法比PFMM精度更高,对透视投影下SFS问题可以得到比较好的结果。     

涤棉竹混纺仿毛织物风格评价

采用KES-F织物风格仪,测试了5种涤棉竹混纺仿毛织物的拉伸和剪切性能、弯曲性能、压缩性能、表面性能等16个力学指标,并以日本川端法计算其基本和综合手感值,考察其风格优劣程度。结果表明:实验用织物基本符合秋冬男士西服面料的要求,其中5#面料具有最佳风格且具有较高的仿毛感。     

Fast Global Illumination on Dynamic Height Fields

We present a real-time method for rendering global illumination effects from large area and environmental lights on dynamic height fields. In contrast to previous work, our method handles inter-reflections (indirect lighting) and non-diffuse surfaces. To reduce sampling, we construct one multi-resolution pyramid for height variation to compute direct shadows, and another pyramid for each indirect bounce of incident radiance to compute inter-reflections. The basic principle is to sample the points blocking direct light, or shedding indirect light, from coarser levels of the pyramid the farther away they are from a given receiver point. We unify the representation of visibility and indirect radiance at discrete azimuthal directions (i.e., as a function of a single elevation angle) using the concept of a "casting set" of visible points along this direction whose contributions are collected in the basis of normalized Legendre polynomials. This analytic representation is compact, requires no precomputation, and allows efficient integration to produce the spherical visibility and indirect radiance signals. Sub-sampling visibility and indirect radiance, while shading with full-resolution surface normals, further increases performance without introducing noticeable artifacts. Our method renders 512×512 height fields (> 500K triangles) at 36Hz.     

北方寒冷地区节能建筑外遮阳设计

结合北方寒冷地区气候特征及光照条件,探讨了该地区节能建筑的外遮阳设计,分别阐述了不同遮阳方式的特点及适用范围,遮阳与窗口朝向的关系,遮阳节能效果的计算三方面内容,以期促进我国节能设计的推广应用。     

低度浓香型酒机械冷冻除浊工艺的探讨

低度酒在生产销售中,遇低温易出现失光、混浊等现象,利用低度酒香味成分的低温析出特性,对半成品低度酒进行机械式冷冻处理。根据处理后半成品口感及理化指标变化对其进行调味。     

基于面向对象的虚拟数控系统的研究

提出了虚拟数控机床的基本系统结构,引入面向对象程序设计的基本概念于虚拟数控机床的设计.根据数控机床各零部件在加工过程中的特点,把它们分成静态类、运动类和动态类3类.在此基础上,利用3维实体CAD（computer aided design）软件系统进行虚拟数控机床加工过程中非变形物体（静态类与运动类）的外形设计并转换成STL（stereolithography）文件,对动态变形物体采用特征造型方法,与设计的成员函数即该零部件的运动函数有机地集成起来,构成类,最终实现数控机床各机构的动态仿真.引入了四元数的基本概念,并将其应用于系统设计与实现.上述方法为虚拟数控系统的研究提供了基本框架.实验结果证明,上述方法是可行的,具有很好的实用价值和参考价值.