基于三维数据场拓扑抽取的蛋白质结构分析

介绍了抽取蛋白质分子三维数据场的局部特征，并组织数据场的整体拓扑的初步工作．基于拓扑分析的方法，计算出数据场的局部特征点，这些特征点潜在地揭示了蛋白质的活性位点．在此基础上，利用这些局部特征点构造出表示数据场的几何拓扑结构．将实验结果与实际的蛋白质数据比较，验证了方法的可行性．     

三维数据场形状特征的一种可视化方法

提出了一种三维数据形状特征的可视化方法,首先讨论数据场中牲的定义,特征的属性以及有关特征可化方法研究中存在的问题,提出对多时间片序列数据场进行特征跟踪的方法,其次给出三维数据场特征抽取的方法,并提出一种三维边界特征的表示方法,所抽取的特征用三维曲面来绘制,用主分量分析法估计特征点处理的法向,通过构造一个规则的距离场绘制三维特征边界曲面,最后讨论算法的实现与存在的问题。     

基于特征的时间序列数据场可视化方法

本文给出了一种在与时间有关的多时间片序列数据场中抽取特征并进行可视化的方法．首先讨论了特征可视化的一般概念，给出了数据场中特征的定义及特征可视化的基本方法．提出了一个在二维数据场中进行特征边界跟踪的方法，采用２个边界算子抽取边界，用树形结构表示特征边界之间的关系，用Ｆｏｕｒｉｅｒ描述器描述特征边界并重构．最后，讨论了算法的实现及有关问题．     

三维实体有限元自适应网格规划生成

为实现三维实体有限元网格自适应生成,设计了中心点、沿指定曲线和基于实体表面等网格加密生成方式;并根据分析对象几何特征和物理特性经验估计,以规划的方式构造自适应网格单元尺寸信息场．在此基础上,提出基于Delaunay剖分的动态节点单元一体化算法,生成几何特征和物理特性整体自适应的有限元网格．     

一种三维规则数据场的特征可视化方法

本文给出一种基于特定对象边缘抽取与绘制的特征可视化方法，该方法以在三维规则数据场中构造的一组Ｈａｒａｌｉｃｋ正交多项式为基，在以各网格点为中心的子区域内求灰度分布的拟合函数，通过对拟合函数二阶方向导数零交叉点的判断，抽取特定对象的边缘点，在此基础上，考虑在１８－连通意义下，三维边缘点的三角面片和多边形的表示与拼接，本文介绍这种特征可视化方法的实现，同时给出实验结果。     

超曲面：一种三维有限元数据场的造型表示方法

文中着重研究三维有限元数据场的整体表示，论述了建立数据场整体表示的必要性，提出了采用高维空间中Ｂ样条超曲面的造型方法来表示数据场中对象的几何形体及物理量的分布。同晨，在不影响数据场总体特征的前提下，通过超曲面单元的合并，减小了数据场的规模公达到用较简单的数学表达式表示数据场的目的。     

逆向工程中基于三目视觉自动提取并构造复杂曲面边界技术

在逆向工程中复杂曲面零件表面的几何模型的构造是研究重点之一，根据零件表面 的数字化数据提取零件表面的边界是构造零件几何模型的关键步骤．本文提出基于三目视觉 方法来提取和构造复杂曲面边界的技术．从一幅图像中提取反映物体边界的特征点，再利用 图像匹配方法得到这些特征点的空间坐标，最后以这些特征点构造出物体边界B样条曲线．     

PC环境下三维图形重构算法的设计与实现

基于离散三维数据场重构物体形态是三维数据显示的重要内容．本文详细讨论了在PC环境下采用多边形网络结构法的实现方法：通过数据采样、噪声消除、投影变换、消除、光照处理、曲面拟会，即可显示出具有灰度变化的透视三维图形．它具有算法简单、显示速度快、图形清晰的特点，广泛应用于不同类型的三维数据场实时图形显示．     

面向大规模体数据集的复杂几何曲面抽取方法

针对在大规模数据场中进行复杂几何曲面抽取的性能和精度问题,提出一种基于八叉树加速结构和多边形裁剪的几何曲面抽取方法.首先应用平面-体求交方程将体单元抽取问题转换到二维空间中,其中引入基于空间包围盒的八叉树结构以减少无效体单元的计算;然后提出面向凹凸多边形的裁剪方法和若干优化策略以有效地进行多边形裁剪计算;再引入数据集预筛选功能减少无效网格片读入以提升曲面抽取性能;最后将该方法集成到通用可视分析引擎中.实验结果表明,该方法能够高精度、高性能地从数值模拟程序生成的数据场中抽取复杂几何曲面的表面场值.     

一种三角网格模型的轮廓生成方法

从三维网格模型中提取轮廓信息是一个具有挑战性的过程。现有的方法一般是基于局部形状特征 分析,如曲面的曲率和相邻面法向之间的夹角,但其特性通常对模型中的局部特征变化敏感。为了解决这个问题, 提出一种基于三维形状几何近似的轮廓提取方法。利用完善的变分几何分割算法来得到一套完整的描述性特征曲 线,首先基于变分几何近似方法划分模型为若干分片;其次提取所有分片的内部特征曲线,并过滤较短的特征曲 线;然后将分片的边界曲线平滑化;最后合并分片边界曲线与特征曲线,并延伸曲线得到闭合的轮廓。该方法的 优点是：在几何近似的基础上结合特征提取方法,使轮廓能够体现三维形状的全局结构。通过在各类网格模型上 进行实验和比较表明,该方法在提取模型轮廓的正确性和完整性方面优于现有方法。     

Three-Dimensional Volume Datafield Reconstruction from Physical Model

This paper focuses on entirety interpretation,representation and reconstruction of three-dimensional volume data sets based on the physical model of the data.The data model is represented by three-dimensional geometric model The surfaces inside the datafield are extracted and matched to the model surfaces in order to reconstruct the new datafield based on the model.A conclusion is drawn that physical modeling provides a good basis and approach to interpret and represent the data sets.This paper also presents a subdivision algorithm to fast trace B-spline curve and the contrary algorithms is adopted to extract the geometry feature of the curve.     

A workflow to facilitate three-dimensional geometrical modelling of complex poly-deformed geological units

The three-dimensional (3D) geometry of complexly deformed regions is often beyond the scope of simple 2D and 2.5D representation in cross-sections and block diagrams. Methods must be developed for fully three-dimensional representation. A workflow for such three-dimensional modelling of structurally complex areas is presented. Data requirements are tailored to typical results of structural field work in strongly deformed rocks from mid-crustal levels. The workflow is based on data evaluation and data export using standard geographical information system and database management systems. Three-dimensional modelling in polyphase deformed areas is highly dependent on the correct interpretation of variations in the orientation of the dominant planar fabrics. The computer-aided earth-modelling software 3D GeoModeller is well adapted for managing this problem. It calculates the geometry of geological interfaces taking into account simultaneously the foliation data and location of lithological contacts. The workflow is based on iterative model refinement based on interactive editing of the geometry in section and map views with data assessment and pre-processing using GIS software. This approach assures internal consistency of the resulting three-dimensional models. Modelling of the Lower Lepontine Nappes in the Central Alps is used as an illustrative example from a complexly deformed terrain.     

基于深度学习的三维数据分析理解方法研究综述

基于深度学习的三维数据分析理解是数字几何领域的一个研究热点.不同于基于深度学习的图像分析理解,基于深度学习的三维数据分析理解需要解决的首要问题是数据表达的多样性.相较于规则的二维图像,三维数据有离散表达和连续表达的方法,目前基于深度学习的相关工作多基于三维数据的离散表示,不同的三维数据表达方法与不同的数字几何处理任务对深度学习网络的要求也不同.本文首先汇总了常用的三维数据集与特定任务的评价指标,并分析了三维模型特征描述符.然后从特定任务出发,就不同的三维数据表达方式,对现有的基于深度学习的三维数据分析理解网络进行综述,对各类方法进行对比分析,并从三维数据表达方法的角度进一步汇总现有工作.最后基于国内外研究现状,讨论了亟待解决的挑战性问题,展望了未来发展的趋势.     

Three-Dimensional Volume Datafield Reconstruction from Physical Model

1IntroductionVisualizationinscientificcomputingisarapidlygrowingapplicationofcom-putergraphicsandhasmadeanirreplaceablecontributiontothepresentationofscientificdata.Inthepastfewyears,mostoftheresearchesofvisuaJizationfocusedontherenderingofdatasets.Manysurface-basedrenderingandvolumerenderingaPproacheshavebeenputforward[1-8].Intheseapplications,thedatafieldsweresimplydescribedasthree-dimensionalregularorirregulardatameshesandtheobjectsinthedatafieldwerereconstructedbyisosurfacesinelemellts.H…     

基于单幅图像的真实感人体动画合成

由于单幅图像缺失三维信息以及完整的纹理信息,基于单幅图像的真实感三维人体动画合成极具挑战性。针对单幅图像三维信息缺失问题,提出了一种基于SMPL参数模型的三维人体几何重建方法。该方法以单幅图像为输入,先根据输入图像人体轮廓信息变形标准的SMPL参数模型分别生成与目标轮廓一致的正反面的三维几何模型,然后利用基于B样条插值的网格拼接融合算法拼接正反面三维几何,最后为了恢复正确的手部几何,利用基于B样条插值的网格拼接融合算法,将重建后的模型上错误的手部几何用标准SMPL参数模型上正确的手部几何替换。同时,针对单幅图像中纹理缺失的问题,提出了一个称为FBN（front to back network）的对抗生成网络,用于恢复被遮挡的人体背面纹理。实验结果表明,该方法生成的具有完整纹理的人体几何能够由3D运动数据驱动运动,生成具有高度真实感的三维人体动画。     

海底集矿车的几何建模及运动的可视化

该文论述了OpenGL三维图形标准的操作和特点，及Delphi语言进行OpenGL程序开发的可能性。阐述了基于三维图形开发软件3DMAX建立海底集矿车几何模型的方法，分析了ASE文本数据的关于模型几何网格信息的存储格式，在基于Delphi浯言的OpenGL环境中实现了海底集矿车各部分几何模型数据的分别读取和重新绘制，再根据各部分相对位置进行移动和旋转组成整体模型。分析了海底集矿车运动的特点，利用OpenGL函数库提供的函数实现海底集矿车运动三维可视化的程序开发。     

Efficient Impostor Manipulation for Real-Time Visualization of Urban Scenery

Urban environments present unique challenges to interactive visualization systems, because of the huge complexity of the geometrical data and the widely varying visibility conditions. This paper introduces a new framework for real-time visualisation of such urban scenes. The central concept is that of a dynamic segmentation of the dataset, into a local three-dimensional model and a set of impostors used to represent distant scenery. A segmentation model is presented, based on inherent urban structure. A new impostor structure is introduced, derived from the level-of-detail approach. Impostors combine three-dimensional geometry to correctly model large depth discontinuities and parallax, and textures to rapidly display visual detail. We present the algorithms necessary for the creation of accurate and efficient three-dimensional impostors. The implementation of our algorithms allows interactive navigation in complex urban databases, as required by many applications.     

Three-dimensional finite element method for the filling simulation of injection molding

With the development of molding techniques, molded parts have more complex and larger geometry with nonuniform thickness. In this case, the velocity and the variation of parameters in the gapwise direction are considerable and cannot be neglected. A three-dimensional (3D) simulation model can predict the filling process more accurately than a 2.5D model based on the Hele–Shaw approximation. This paper gives a mathematical model and numeric method based on 3D model to perform more accurate simulations of a fully flow. The model employs an equal-order velocity–pressure interpolation method. The relation between velocity and pressure is obtained from the discretized momentum equations in order to derive the pressure equation. A 3D control volume scheme is used to track the flow front. During calculating the temperature field, the influence of convection items in three directions is considered. The software based on this 3D model can calculate the pressure field, velocity field and temperature field in filling process. The validity of the model has been tested through the analysis of the flow in cavities.     

Moving target parameter estimation for RADARSAT-2 Moving Object Detection EXperiment (MODEX)

A moving target parameter estimation algorithm based on the fractional Fourier transform (FrFT) in combination with along-track interferometry (ATI) was developed previously for airborne (or flat Earth) geometry. Subtle differences exist in migrating from a flat stationary Earth geometry to a spherical rotating Earth geometry. Factors, such as orbital parameters and spacecraft centripetal acceleration, must be taken into account. In addition, the dynamic antenna squint implemented in the RADARSAT-2 satellite for Earth motion compensation needs to be modelled into the algorithm. This paper derives the spaceborne version (i.e. RADARSAT-2) of the algorithm. A simple two-dimensional (2D) signal model is derived and compared to that of three-dimensional (3D) spherical model to warrant its usage, and the FrFT-ATI algorithm is implemented using the derived 2D signal model. Its effectiveness is demonstrated using simulation data.     

点模型上的纹理快速生成算法

该算法摈弃了传统的将三维点模型三角面片化的繁琐过程,直接在三维点模型上进行纹理合成。该方法建立三维点模型上各离散点之间的邻域关系,在点模型上建立光顺的方向场,控制模型表面纹理合成的方向。以方向场为基础,建立三维模型与样图的映射关系,实现纹理合成。采用不同大小、不同纹理结构的样图,在点模型上进行三维纹理合成实验。实验结果表明,与传统的基于网格模型的三维纹理合成方法相比,此方法在保证纹理合成质量的同时,大大提高了合成速度。