基于三角Bézier曲面局部逼近的3D点插补算法

针对逆向工程中三角曲面片逼近过程遇到的曲面片内部点不足问题 ,提出了一种基于局部三角 Bézier曲面片逼近的点插补算法。其思想是先在缺点的三角网格局部构造一个具有足够内部点的扩大三角形 ,然后以扩大三角形为基础构造一张三角 Bézier曲面片 ,最后通过曲面片上取点的策略补出三角网格中所缺的点。实验表明 ,用该算法插补所得的点 ,不仅精度比较高 ,而且分布也比较均匀 ,非常适合后续曲面片构造的需要     

反求工程中离散曲率估算方法

提出了一种新的对三角网格模型和散乱点数据都适用的曲率估算方法。该算法识别了Meyer的三角网格模型离散曲率估算方法中估算异常的区域,以异常区域内的每个顶点的2环邻域作为k邻域,采用加权的局部抛物面拟合法对异常区域曲率进行了估算。通过构建局部三角剖分,把算法扩展应用到了散乱点数据。实验结果表明,本文算法受三角网格形状影响较小,有一定的抑噪能力,能有效地识别曲面的基本特征。     

基于3D Delaunay定理重构头模型

介绍了一种基于表面的对等值面进行三角重构的方法--移动三角形法(Marching Triangles),该算法根据表面局部几何特性和拓扑结构以三角形为元素进行网格增长,并针对研究中所遇到的问题,对此算法进行了改进.     

油藏任意约束平面域PEBI网格的生成算法

针对油藏任意约束平面多边形区域提出了一种实用的局部正交化网格（PEBI）生成算法。首先对边界顶点和区域内部散乱点按扫描方式排序，依次扫描各点生成新的三角形，再扫描新生成的三角形中不满足Delaunay准则的三角形，进而不断的处理这些不合理三角形最终完成整个区域的三角网格化，最后连接每个三角彤的外接圆圆心生成PEBI网格。剖分过程中采用了弹性平滑和对角线交换优化方法，很容易实现局部区域的最优化剖分。通过平面映射法就可以应用到油藏的三维PEBI网格剖分，因此本算法具有很好的可操作性和实用性。     

EEG/MEG计算模型中剖分方法的研究

提出了一种适合于构造脑电／脑磁（EEG／MEG）数值计算模型的三角形网格剖分方法。包括头部各组织轮廓点集的生成，用量短对角线法重建三维网格模型－－过约束点的剖分算法，并分析了自适应三角网格剖分的方法。     

网格曲面中复杂孔洞的自动修补算法

为了修补三角网格模型中的复杂孔洞，提出一种基于边扩展的复杂孔洞修补算法.通过计算出孔洞边界的最小二乘平面，并将孔洞边界投影到该最小二乘平面上，得到投影多边形.当投影多边形存在相交的边时，则对每条相交的边采用边扩展算法，生成新的三角面片，从而将复杂孔洞剖分成若干个子孔洞.对新生成的子孔洞重复上述剖分方法，直至所有子孔洞变为简单孔洞后，采用平面三角化技术对简单孔洞进行修补,并采用细分技术得到形态均匀的孔洞三角网格.实验结果表明，该孔洞修补算法适用于三角网格模型中的各种复杂孔洞,能较好地保持原三角网格模型的细节特征.     

基于顶点预测的特征保持网格光顺算法

为了特征保持地光顺带噪声的三角网格,提出一种基于顶点预测的光顺算法. 分析了三角网格的每个顶点与一阶邻域顶点和二阶邻域三角形之间的几何关系,应用带平均曲率权的双边滤波器和准Laplacian光顺算子,通过三步预测顶点的坐标位置,把三角网格的原始顶点单步移动到预测的新坐标,得到光顺后的三角网格.该算法在光顺的同时有效地保持了原始三角网格的特征.实验结果表明,此网格光顺算法处理小噪声和大噪声都是有效且鲁棒的.     

基于区域追踪法的三角化算法

本文提出了一种基于区域追踪法的三角化算法，所生成的三角网格在三角形最小内角为极大的意义下是最佳的，在数据结构上给出了棱边链表结构及其算法。     

多特征结合相似度优化的三维工程模型检索算法

为提高三维模型的检索准确度,针对工程三角网格模型提出了一种基于随机点间距离和法向夹角余弦联合分布及二进制粒子群优化的检索算法。在模型表面构造若干随机点并计算各点之间的距离和法向夹角余弦,然后以距离和余弦为坐标轴建立距离一余弦二维网格,统计各网格中的随机点数量,得到三维模型的距离-余弦联合形状分布矩阵,用分布矩阵之间的L_2距离表示模型之间的相似度。为了体现形状分布矩阵中各元素对模型相似度影响的差异性,采用一种基于二进制粒子群优化的方法对相似度计算过程进行了改进。实验结果表明,本算法可有效提高工程三角网格模型检索的准确性。     

基于三角Bézier曲面刀轨快速生成算法

提出一种三角Bézier曲面刀轨快速生成算法,该算法引入R*S树构建三角Bézier曲面的动态索引结构,基于此结构快速、准确获取相交的三角Bézier曲面片集,依据所设精度阈值将其自适应离散为三角网格,通过对刀轨截平面与离散后三角网格求交获取交线,进而迭代计算交线各端点在三角Bézier曲面上的近曲面点,并将近曲面点作为刀触点,沿其所在曲面法矢偏置获取刀位点并进行干涉点处理,顺次连接各刀位点生成三角Bézier曲面数控加工刀轨.实例证明该算法可快速、准确获取复杂三角Bézier曲面数控加工刀轨。     

基于三维模型网格子集属性的数字水印算法

提出了一种基于三维模型网格子集的新型盲水印算法.算法以三维模型网格中的网格子集为载体,提取三维模型的三角形面片数据,根据三角形相似四元组（TSQ）法计出边长比和宽高比,通过阈值控制定位嵌入基元,最后根据水印信息值修改网格子属性ID嵌入水印.水印提取过程则通过对嵌入基元定位后,查询属性ID值计算完成.实验结果表明：该算法对于几何变换和剪切、噪声攻击等都具有较好的鲁棒性.     

颜色编码三维测量系统参数分析与设计

依据三角测量原理，建立了一种三维物体形状测量系统，并对系统的参数进行了分析与设计,该测量系统利用颜色编码技术和数字投影技术实现了三维测量．只需摄取一幅图像就可以获得可视面形全部的三维信息，非常适合于高速、实时在线测量．     

烘焙技术在X3D虚拟场景的应用研究

针对X3D虚拟场景的真实程度,从显示效果和文件大小角度研究烘焙技术在X3D虚拟场景中的应用,提出了在X3D虚拟场景中应用烘焙技术的操作方法,结合室内模型的地板烘焙实例阐述在建模、烘焙和导出X3D虚拟场景阶段的操作要点,验证了方法的可行性和有效性。     

3D空间离散点集三角划分的逐层收缩算法

根据离散点集所对应曲面的形态变化,采取逐层推进收缩方法,在3D空间直接对离散点集进行三角划分,生成三角网格。通过实例证明,该算法切实可行,并具有一定的优越性,对逆向工程CAD建模技术的发展具有指导作用。     

一种基于对偶图的三维表面模型编码方法

基于三角条带的三维表面模型编码有效地降低了每个顶点被重复处理的次数以及从CPU到图形显卡的传输数据量.针对经典三角条带编码算法的弊端,提出了一种基于对偶图的三维表面模型编码算法,借助于图论的理论支撑,实现了基于全局判别准则的条带路径的生成与合并;通过将条带路径提取与条带化编码相分离,算法具有自动保持模型表面法向的功能,避免了重复的法向一致化判断与调整工作;根据对偶图与三角网格模型之间的对应关系,采用了基于三角网格的直接编码方案,保证了算法的高效及高质量特性.实验表明,该算法思路清晰、严谨,易于实现,随着模型复杂度及数据量的递增,算法显示了较强的优越性.     

大型古建筑文物三维数字化保护研究——以白马寺齐云塔为例

针对大型古建筑文物结构复杂,数字化保护工作繁琐而沉重的问题,提出融合多种精密测量技术的三维数字化方法．用GPS测设精密控制网来确定古建筑文物的空间坐标和方位;用三维激光扫描仪获取密集点云来构建精细三维数据模型;用高精度免棱镜全站仪精确观测特征点,与三维激光扫描测量进行精度的相互检核．以该方法在白马寺齐云塔数字化保护应用为例,详细阐述了外业数据采集的方法和技术,并在点云拼接、三维建模、数据分析等方面讨论了内业数据处理的方法与技术．     

基于散乱点云数据的曲面重构方法

散乱点云的三维重构有广阔的应用前景,通用高效的重构算法是研究重点之一,目前大多采用三角面片重构,与通用CAD/CAM系统中的四边域重构不兼容。本文提出一种在三角域上对散乱点云数据进行NURBS曲面重构的方法,结合了三角面片重构的灵活性与NURBS曲面重构的通用性。首先对测量点     

工业摄影测量中的三维二次曲面面形分析

为了解决摄影测量中测量坐标系和工件设计坐标系不一致的情况下进行面形参数比较的问题,提出了三维二次曲面的面形分析方法,并在实验中验证其可行性。该方法首先用被测点的坐标值,由是小二乘法获得测量坐标系下的一般三维二次曲面方程的参数,然后经过坐标变换得到标准方程的参数,再把它与设计的参数相比较,并可以由获得的标准方程重构出被测物体的曲面图形。由于该方法具有普遍性。,可以解决各种三维测量方法中类似的问题,具有广泛的应用领域。     

基于最小均方差下的3D模型数字水印算法

使得三维模型变换带来的误差能量,最小影射到嵌入水印上.为使嵌入的水印对于三维模型的拓扑变换和几何变换都具有鲁棒性,提出一种基于最小均方差的3D几何模型算法,算法首先通过对三维网格顶点排序和挑选,排序和挑选的原则是使得被挑选的顶点具有最小的边距和,即通过对3D模型网格顶点优化选择,使得选择后的顶点受到拓扑攻击影响最小;然后,计算选择后顶点扰动均方误差能量,将水印嵌入到受误差能量影响最小的空间,使得嵌入的水印受到几何攻击影响最小.实验结果表明,算法对几何攻击和拓扑攻击具有好的抵御能力.     

Model and numerical analysis of 3D corrosion layer of reinforced concrete structure

In actual project, not only steel bars are embedded, but also a lot of heavy scale steel is in use, such as I-steel, channel steel and angle steel. The corrosion problem at the end of these heavy steel pertains to 3D problem. In addition, the corrosion of steel bolt of shotcrete structure is the primary corrosion at the end, so it also belongs to 3D problem. The corrosion of steel bolt is mainly lo-cated in the neighboring concrete protection layer (fig. 1)[1—3]. As we know, the corrosion a…