基于扩展测地线的鞋楦围长测量

通过扩展测地线的定义,把鞋楦围长测量问题转化为求解鞋楦曲面上带宽度属性的测地线问题.首先以传统测地线为初始曲线在鞋楦曲面上构造具有一定宽度的子曲面,对子曲面进行离散点采样并构造弹簧质点系统;用带曲面约束的弹簧质点系统的运动能量作为子曲面的运动能量,再基于迭代优化的方法最小化子曲面能量,基于测地线思想计算出的鞋楦表面最短路径即为鞋楦围长;此外,对耗时较多的曲面约束计算采用GPU并行加速,进一步缩短了计算时间.实验结果表明,鞋楦围长测量结果达到了行业精度要求.     

基于细分曲面的鞋楦三维建模和二维展平

本文提出一种针对三维鞋楦的特定三维曲面表示模式和自动展平算法,在鞋楦的三维设计过程中,存在一些特点,我们依据这些特点,设计的三维鞋楦的三维模型是基于B-Spline样条曲线放样生成三维曲面,然后采用四边形方式细分三维曲面,同时建立三维曲面的二维展平.通过OpenGL的实现表明,这是一种快速,适合鞋楦曲面表示的方法.     

鞋楦CAD中的鞋楦建模与局部修改技术

讨论了CAD中的鞋楦建模方法，针对鞋楦曲面的不规则性，提出一种离散造型方法并给出一种计算鞋楦围度的逼近算法，同时，提出一个斜率定义，进而给出一个比较实用的基于斜率变化的自适应楦面局部修改算法（简称SAD算法），最后给出一个实例。     

鞋楦的数字化设计与软件开发

以逆向工程技术和软件开发为基础,对鞋楦的数字化设计进行研究：结合传统鞋楦制作技术,采用基于点云的散乱结构的均匀网格方法,对扫描获取的鞋楦点云数据进行精简;采用最小二乘逼近的方法,将处理后的点云数据拟合成NURBS曲线,进而采用蒙皮算法得到鞋楦曲面。开发了鞋楦数字化设计专用模块,为以后根据脚型对标准鞋楦进行个性化修改的开发奠定了基础。     

曲面扩散的变分水平集方法

基于变分水平集方法提出了一种通用的曲面扩散变分模型,其数据项为演化曲面与原曲面的水平集函数Heaviside函数差的平方,规则项为基于整体曲率的通用函数,通过图像扩散模型中的总变差与该模型中的总曲率类比设计该规则项,以实现曲面扩散的任务。为了避免水平集函数的重新初始化,在本文的能量泛函中增加了水平集函数为符号距离函数的惩罚项。所得到的演化方程为4阶偏微分方程,对其对流项采用经典迎风差分格式离散,对其中的扩散项采用中心差分格式。最后通过数值算例验证了模型用于曲面光滑、边缘保持与边缘增强的可行性。     

皮鞋CAD中真实感效果表现及其关键技术

开发的鞋样CAD系统可直接在计算机上进行鞋样三维设计,生成真实感效果,设计师可以方便地修改设计,直至达到满意的设计效果,提出并实现了鞋样真实感设计的关键技术与方法,包括鞋楦三维模型的重构、鞋样的分片与展平、样片间缝合造型、纹理映射及基于控制图的凸凹纹理生成,将这些技术应用于自主开发的ShoePower鞋样CAD系统中,获得了满意的设计效果。     

基于surfacelet稀疏重构的视频修复

为提高视频竖线、划痕、文字等破损的修复质量,提出一种基于Surfacelet稀疏重构的视频修复算法。Surfacelet变换的具有多尺度、多方向且高效树状结构的三维稀疏变换特性,能有效捕捉视频中的奇异曲面。算法首先基于Surfacelet变换域构造破损视频信号的稀疏性全局优化的目标函数,然后采用松弛算法求解该目标函数来实现对破损视频的修复。该算法不需要复杂的分割、边缘检测等预处理,能提高视频的纹理和结构信息的修复效果。实验仿真结果表明本文算法的视频修复质量优于现有视频修复算法。     

基于轴变形的脚楦匹配方法*

提出并实现了通过脚楦匹配方法来仿真人脚穿上鞋子的状态,能够直观、便利地检查和分析鞋类产品的舒适度。该方法包括三个步骤：首先,保持鞋楦的位置不动,调整脚型的位置,使其与鞋楦严格对齐;其次,基于轴线变形算法,对脚型进行略微变形,使其与鞋楦姿势匹配;最后,根据匹配结果生成脚楦多个截面的分析图,指导对鞋楦舒适度的分析和楦体修改。实验结果表明,该方法能够有效地检查鞋楦的舒适度,可应用到个性化定制业务。     

三维复杂曲面的手绘生成方法

为便于用户在概念设计时快速进行三维形状设计,将变分隐式曲面表示与手绘草图相结合,提出一种三维复杂曲面的交互生成方法.该方法分别采用膨胀变换、曲线交叉变换和弯曲变换,将轮廓、截面和骨架等3种交互笔画扩展生成三维约束点,支持用户以手绘草图方式来控制生成三维曲面的形状;通过对变分隐式曲面函数的局部化来实现曲面混合,保证三维复杂曲面交互生成的实时性.实验结果表明:文中方法能生成多种不同形状的三维复杂曲面,可有效地支持三维复杂形状的"分而治之"构造过程.     

严格反馈极值搜索系统预设性能反演控制

针对一类目标函数受预设性能函数限定的严格反馈极值搜索系统的控制问题, 将极值搜索控制、预设性能控制、反演控制相结合, 提出一种预设性能反演控制器设计方法. 针对极值搜索系统的目标函数构造新型的性能函数; 利用性能函数对系统进行函数变换, 构建等效简单变换模型; 基于变换模型, 利用反演控制方法逐步递推选取适当的Lyapunov 函数进行控制器设计, 以实现在对目标函数搜索到极值的同时保证预设性能指标. 最后通过数值仿真验证了所提出方法的有效性.

     

An analysis and evaluation of fitness for shoe lasts and human feet

The main purpose of this research is to develop a process for identifying the most suitable shoe last for human feet. A fitness function was defined to determine the most suitable shoe last among several alternatives. Based on reverse engineering (RE) technology, this research included scanning the surface of human feet and shoe lasts in STL (Stereo Lithography) format. An STL slicing algorithm constructed the three most important measurements for human feet and shoe last, i.e., ball girth, waist girth, and instep girth. Fuzzy theory was used to analyze and build the membership functions of these three girths between the shoe last and human feet. The analytical hierarchy process (AHP) was applied to decide the weighting functions for each girth to determine the fitness function in all shoe last databases for the feet. Three case studies were implemented to find the ranking of 10 shoe lasts in the database. This research, which defined as the relationships between shoe last and human feet, can be used as a good reference for design in the shoe-making process.     

基于点云截面线的楦面重构

针对鞋楦数控加工和编制CAD/CAM软件的需要,给出了一种简便易行的鞋楦重构算法。该算法首先通过给定距离阈值对点云数据进行精简,滤除大量冗余信息,然后对截面线进行最小二乘拟合后均匀取点绘制模型,比以往蒙面法计算量少因此速度快。结果表明,该算法实用有效。     

快速检测低密度奇偶校验码围长的新算法

针对低密度奇偶校验码(LDPC)的围长计算复杂度较高的问题,结合Dijkstra算法及Tanner图的结构特点提出一种快速检测围长的新算法,该算法的时间复杂度较低。与目前的算法相比,该算法不仅计算速度快,且能一次性给出围长的大小及所经过的边,避免冗余计算。最后,通过实例仿真验证了该算法的可行性和高效性。     

基于WEB的鞋产品个性化定制系统

基于电子商务平台,提出了鞋产品的个性化定制系统。系统通过web形式获取客户对产品的形状要求,然后基于产品样式库,实现了鞋楦的参数化建模与精细调整,即根据客户输入的脚部参数构建满足这些参数要求的鞋楦模型。系统根据鞋楦模型生成其加工代码,完成鞋楦及鞋产品的生产,最后通过物流完成产品的配送。     

个性化鞋楦CAD系统的设计与实现

从普通三维扫描仪获得人脚的点云数据及其特征点，并通过造型软件得到人脚的三角网格模型；然后从三角网格模型中抽取出关键的脚形参数，再根据制鞋业的经验公式得到相对应的鞋楦参数；最后输出所定制的个性化鞋楦．实践证明，利用文中系统得到的结果精确可靠，可应用于各种不同需求的鞋楦定制．     

工程挖填方量的一种算法及其组件设计

在水利工程设计中,常常需要计算挖填方量。该文提出了一种根据设计断面中“地基线”和“工程轮廓线”来计算挖填方量的算法。文章首先讨论了如何对断面端点排序,得到若干多边形的顶点序列;然后基于矢量叉积给出了一种任意凹凸多边形面积的计算方法;最后给出了将其封装为一个COM组件的设计方案。     

Augmented reality-based design customization of footwear for children

This paper presents a systematic framework for design customization of footwear for children and identifies three modules related to shoe styling: shoe surface, shoe bottom, and accessory. A new module, shoe cloth, is created to allow a quick change of shoe appearance. Consumers can specify various design attributes in each module, including color, texture, embroidery, and shape. A prototype design system is implemented using augmented reality and sensing technologies based on the framework. This system consists of novel functions that support customization, design evaluation, and pattern development. The user can virtually put a customized shoe model on his/her foot in a video stream. The proposed framework not only facilitates evaluating products that are highly interactive with users, but also helps engage them in the design process. This work realizes the concept of human-centric design for mass customization.     

Use of pressure insoles to compare in-shoe loading for modern running shoes

The primary objective of this paper was to compare in-shoe loading for different models of running shoe using measurements of force distribution. It was hypothesised that a shoe designed with minimal focus on cushioning would demonstrate significantly higher peak forces and rates of loading than running shoes designed with cushioning midsoles. Loading was compared using in-shoe peak forces for six footwear conditions. It was found that peak rate of loading at the heel provided clear distinctions between shoes. In support of the study hypothesis, the shoe with minimal focus on cushioning had a significantly higher rate of loading than all but one of the other test shoes. Data collected for midfoot and forefoot areas of the foot highlighted the importance of considering loading across the foot surface. The results of the present study demonstrate that pressure insoles provide a useful tool for the assessment of loading across the foot plantar surface for different footwear conditions. There are numerous models of running shoe for individuals to select from, with limited information available regarding the performance of the shoes during running. The current study demonstrates differences in loads across the foot plantar surface during running, indicating differences in performance for different footwear models.