基于OpenGL的三维地形的生成与简化

在Visual C 环境下,以通用标准三维图形函数库OpenGL为工具,通过在位图的灰度值与地形高程之间建立映射关系,快速生成了三维网格地形.为减少高程数据生成地形的巨大数据量,应用LOD技术对生成的网格地形进行简化.     

应用BP神经网络实现基于等高线图像的CFD地形网格

针对目前生成CFD地形网格时计算量大且精度不高等问题,提出一种基于BP神经网络的CFD地形网格生成方法:将扫描数字化和线状要素提取相结合获取的等高线二维矢量矩阵作为训练样本,生成BP神经网络模型;通过Matlab实现BP神经网络的构建、训练与仿真,拟合出未在等高线上的点的高程值,建立高程DEM栅格矩阵,获得地形三维数据;在网格划分软件Gambit中进行网格生成与优化,生成精细的三维地形网格.实例验证表明,基于BP神经网络模型生成的CFD地形网格精确度高,建模效率也较高,适合CFD模拟工程的应用.     

海量三维地形数据的实时可视化研究

相对于光学影像对空间三维地形的描述,点云数据具有无可替代的优势,本项目基于海量三维地形点云数据,提出大容量缓存加无级缩放算法以及对图像显示方法的优化方案,研究从数据存储、读取到显示,快速、有效地组建三维空间,实时高效地展示用户需求的三维图像;研究在用户改变视点时快速重新建模三维空间图像及实时显示当前视域三维图像的理论和方法;研究从数据库服务器中快速提取用户需求方位坐标数据的理论和方法。具体包括,利用金字塔影像技术对点云数据进行多尺度、多比例尺分割存储,通过隐面消除技术,利用OpenGL引擎加速将点云展示在客户端成为3D模型,根据用户视点向用户提供一个可交互的空间三维影像显示系统。     

基于OpenGL的三维真实感地形模拟的实现

三维地形模拟一直是地理信息系统、虚拟现实等领域的研究热点。分析了基于OpenGL实现三维地形可视化的基本步骤,并对其重要步骤进行了详细的研究和讨论。实现了三维真实感地形的模拟。     

SUFER在海底地形表达中的应用

随着空间信息可视化技术在海底地形表达中的应用越来越多,空间信息手段越来越受到学者们的重视。文章详述了空间信息可视化技术的理论,并对其在海底地形表达中的具体应用进行系统讲解。文章阐述了海底地形表达的发展现状及其内涵,列举了一个小区域的海底地形的测量数据利用SUFER成图软件实现该区块海底地形的三维可视化显示,并评价这种应用的效果。     

基于Direct3D的大规模地形渲染技术研究

提出了一种基于地形分块管理思想的大规模地形渲染算法——井地算法.该算法将大规模高程地形数据按照一定大小进行分割并存储,根据视点位置和漫游的要求建立5点定位LOD四叉树模型,将以当前渲染的地形数据块为中心的9个(或少于9个)单位地形数据块载入内存.该算法采用Direct3D实现,能有效提升复杂三维场景中大规模地形实时渲染的效率.     

浅谈数字城市三维建模项目开展的要点

随着政府和大众对空间定位数据及应用不断增长的需求,城市的信息化将逐渐从传统的二维符号化进步到直观的三维可视化,国家测绘地理信息局倡导的数字城市建设正包括了这一内涵。数字城市三维模型建设的主要内容是在二维地图基础上,把城市地形地物进行三维空间建模,形成室内外、地上下带可量测空间信息和现实纹理的三维地图数据,有多学科、较复杂、艺术性、主观性等特点。因此,城市三维建模项目开展需要注意哪些要点,也成为了一个研究的内容。文章以数字城市三维建模项目开展的要点为研究对象,结合数字城市三维建模项目的实际经验,探讨了数字城市三维建模项目在开展时需要注意的主要要点,最后在结尾提出笔者的总结。     

基于三维人体扫描数据的女性文胸立体设计研究

文中对基于三维人体扫描数据的女性文胸的立体化设计进行了探索。在由3D人体扫描仪获得的三维人体扫描数据的基础上,建立虚拟人体模型,并采用NURBS自由曲面技术和Pro/E软件,通过表面插值和数值计算,实现文胸曲面建模,从而生成复杂的三维文胸罩杯模型,然后通过控制文胸造型的参数,对文胸结构进行优化。     

基于Kinect的人体模板化三维模型拟合重建

利用Kinect体感设备与软硬件的连接、集成来搭建面向真人的三维人体模型重建系统,通过其可操作的流程实现了三维人体模型的快速重建。然后根据重建出的三维人体网格模型,采用非线性模板拟合法,以通用标准三维人体模型为模板,对重建后的三维人体网格模型进行基于姿态、形体迭代变形拟合。其方法在建立多体感传感设备测量人体数据中得到使用,在人体模块化拟合重建三维人体点云数据中用于测量人体数据,将获得的三维人体模型的尺寸和实际人体尺寸相对比,结果显示扫描得到的三维人体模型数据与实际人体数据更加贴近。     

三维激光扫描技术在水利工程地形测绘中的应用

随着科技的发展,三维激光扫描技术在水利工程地形测绘工作中的应用越来越广泛。文章简单介绍了三维激光扫描技术的工作原理,对该技术在地形测绘中的应用做了细致的分析。     

高性能纺织复合材料随“嫦娥”奔月

由天津工业大学复合材料研究所研制的“卫星空间桁架结构用三维纺织复合材料整体连接件”被用在“嫦娥一号”卫星上，为我国的月球探测卫星作出贡献。这项研究成果曾获得2006年度中国纺织工业协会科学技术进步奖一等奖。     

基于CATIA逆向工程的夏季穿搭三维设计

利用CATIA软件实现逆向工程,对人体进行三维测量,将获得的人体数据进行点云数据处理、构线绘面,实现针对夏季穿搭的三维设计。详细介绍点云数据预处理和曲面再造应用的目的、内容、过程及应用,并总结基于CATIA逆向工程定制优势。结果表明,通过三维人体测量获得人体尺寸数据,利用相关软件进行三维人体建模与曲面再造,并应用到服装设计当中,是当前的趋势和潮流,将逆向工程与现代服装产业相结合,给服装量身定制、服装设计及销售渠道等以新的启示,具有广泛的应用空间。     

基于点云技术的个体躯干曲面提取

本文选取了三维人体扫描技术和逆向工程技术来完成个体的躯干曲面的提取,并对所提取的表面进行数据评估。此研究可应用于无松量服装原型设计。本文由扫描人体获得人体点云数据,提取出人体基准曲线,使用不同方法在三维人体上构建人体曲面,获得紧身原型。此方法可以突破体型特殊的限制,应用于针对个体的高级私人化定制,及特体人群的成衣化生产。     

基于结构光三维扫描散热扇逆向建模研究

采用三维扫描技术,结合Geomagic Studio逆向软件和Pro/E三维设计软件对散热扇进行逆向建模。首先应用三维扫描仪采集散热扇点云数据采集,得到的点云数据用Geomagic Studio进行处理,生成曲面模型;再导入三维建模软件实体化,获得散热扇实体模型。最后用3D打印机,打印出零件模型,实现逆向制造。证实了三维扫描和3D打印在逆向设计及制造中的可行性。     

三维虚拟试衣技术的分析

介绍了韩国CLO公司的CLO 3D三维虚拟试衣系统和美国PGM公司的Runway 3D三维虚拟试衣软件系统,综述了学者们对两个软件的相关研究并进行了对比。在选定三维虚拟试衣系统的前提下,阐述了三维虚拟试衣流程的相关技术。从三维人体扫描技术获得人体点云数据、基于人体建模技术获得人体模型、服装建模技术构建虚拟服装,以及基于虚拟试衣来表现虚拟试衣的效果等方面,整体分析了三维虚拟试衣系统的一系列技术研究。     

基于图像序列的三维人体建模方法研究

通过立体视觉测量法对人台模型上的特征点进行二维测量,再根据双目视觉原理对测得的二维数据进行三维转换,然后通过插值算法获得更多的数据,使人体表面的数据信息相对来说更加光滑。然后结合个性化人体的正、侧面图像,对比转换成个性化人体的三维数据信息,从而建立个性化三维人体模型。结果表明:这种方法能够方便、快速建立所需要的人体模型,并且所建立的模型也比较接近于真实人体的图像。     

服用人体控制部位截面模型研究综述

在服装设计和制造中,人体控制部位尺寸是制衣的重要依据,人体测量由手工测量向自动测量发展。测量数据不仅可提取获得数值数据,还有扫描获得的图形数据。三维人体自动测量获取的数据与手工测量数据比较,测量数据的准确性由数据值和图形值决定。在实际测量中出现截面变形,对数据值的影响有多大,如何建立人体控制部位截面矢量模型并找到图形值到数据值的验证路径进而直接在系统里对给定图形值确认均需要研究。这为非三维人体扫描获取的图像数据准确性验证以及人体细部尺寸数据的获取及参数化设计等都提供了一定参考路径。     

基于三次样条的三维服装模型的建立

根据标准女体服装人台表面的部分三维测量数据,进行经、纬向的三次样条插值计算,获得服装人台表面型值点间的插值点三维坐标,采用小平面逼近的方式应用OpenGL的图形功能,建立计算机三维服装人台的模型,并实现参数化控制,以获得不同体型和尺寸的服装人台模型。在服装人台模型的基础上,根据人台与服装间的对应关系,求得服装造型关键点的三维坐标数据,利用OpenGL的图形功能建立计算机三维服装模型。并应用VC++的FMC的对话框模式,实现利用便捷的人机界面对服装人台的参数化控制和不同服装款式的选择。     

人体平均体虚拟人台模型的构建

本文基于三维人体模型点云数据的分析和处理,获得虚拟人台平均体模型。采用美国[TC]2非接触式三维扫描仪采集女子体型数据,在MATLAB软件中对数据进行分层预处理,并对点云进行光顺去噪和三次样条的插值重构处理;数据预处理后对人体模型进行旋正调整,高度和围度方向进行标准化,对整体做对称化处理;在得到人体模型后,根据样本数据的点-线-面-体结构原理构建平均体模型,对平均体模型空间数据点进行三角剖分,最终得到理想的平均体模型,对制作实体人台和开发虚拟人台系统有很好的实际指导意义。     

基于WebGL的三维点云可视化研究

随着倾斜摄影测量和Lidar广泛应用,三维点云成为地理空间数据的重要数据种类。海量的三维点云数据一直是WebGIS可视化发布的难点。文章基于WebGL框架,研究了三维点云数据切片分级等数据组织方法,并开发了相应软件。对利用倾斜摄影测量所建立的三维点云数据进行处理,在自主开发的WebGL客户端上实现了数据三维点云的实时可视化浏览。