三角网格细分法在重建隧道三维结构中的应用

曲面造型一直是计算机图形学的重要研究内容之一。曲面的显示效果涉及到数据的存储结构及对数据的操作方法等多方面的知识。网格细分是曲面的一种表示方法,但却是目前广泛使用的一种曲面造型方法。而三角网格细分的许多算法已经成功地应用于许多领域。本文介绍了曲面造型的相关理论,重点介绍了Loop细分算法及其在重建隧道三维结构中应用。     

基于边界采样技术的插值Loop细分方法

本文在分析了传统几何造型的弊端及开曲面造型中光滑边界曲线的插值要求后,针对细分曲面造型方法中较常用的Loop细分,提出了基于边界采样技术的插值细分曲面造型方法。该方法一方面利用了细分曲面造型的优点,如算法简单、可表达任意拓扑结构等;另一方面又满足了工程应用中插值边界曲线的要求。文中详细讨论该算法的步骤,并通过示例验证了该算法的有效性和实用性。     

Loop细分格式在基于Java 3D的几何造型系统中的应用

细分方法是一种新的形体表示方法，在计算机图形学和几何造型中有广泛应用。文中研究了Loop细分算法在基于Java 3D的几何造型系统中的应用，该算法可以快速生成具有真实感的任意复杂的形体。     

曲面细分方法及其应用

细分曲面造型技术是一种基于样条可细化性质基础上的以网格细分为特征的离散造型方法,具有表示的任意拓扑性,光滑保证性,计算简单性等传统方法难以比拟的优点.本文介绍了常用几种细分方法的细分规则及其应用.如Loop细分法、蝴蝶改进法、Catmull Clark法和Doo-Sabin法.     

曲面细分方法及其应用

细分曲面造型技术是一种基于样条可细化性质基础上的以网格细分为特征的离散造型方法,具有表示的任意拓扑性,光滑保证性,计算简单性等传统方法难以比拟的优点。本文介绍了常用几种细分方法的细分规则及其应用。如Loop细分法、蝴蝶改进法、Cat-mull Clark法和Doo-Sabin法。     

基于C-B样条的Catmull-Clark细分曲面

为了解决 Catum ull- Clark细分曲面在工程上难以推广的问题 ,给出了一种基于 C- B样条的 Catumull-Clark细分曲面的算法 .C- B样条曲线是 B样条曲线的拓广 ,但它们的形状依赖于参数 α.由于新的曲面细分方法充分利用 C- B样条能够精确表示圆、椭圆等规则形体的特性 ,因而使通过此方法生成的细分曲面 ,除了在奇异点处能保持二阶导数连续外 ,还能够像 C- B样条曲线、曲面一样 ,精确地表示圆柱等常规曲面、统一工程曲面等的造型 ;同时它仍然保持细分曲面的造型特点 ,即能够解决 NU RBS曲面难以处理的任意拓扑结构的造型问题 ,另外 ,还可依赖控制参数 α的调节作用来增加造型的自由度 ,而且当 α→ 0时 ,它们就退化成 Catm ul- Clark细分曲面 .在工程图形上的应用实例表明 ,这种算法简单、有效 .     

一种平面点集Voronoi 图的细分算法

Voronoi 图是计算几何中的重要概念之一,在计算机图形学、计算几何、 计算机辅助几何设计、有限元网格划分、机器人轨迹控制、模式识别、气象学和地质学研究 中得到广泛应用。借助于四叉树和区间算术,提出了一种新的构造平面点集Voronoi 图的细 分算法, 并且和经典的增量算法、栅格扩张法进行了比较, 结果显示新细分算法更为有效。 最重要的是细分算法原理简单,很容易编程实现。     

自适应细分方法进行曲面造型*

充分利用可调控CatmullClark细分规则与均匀的CatmullClark细分规则的优点,提出了自适应细分方法。该方法简单,比传统的单一细分方法有更好的灵活性,通过适当调节控制因子,可使得曲面造型比较灵活。通过分析曲面上点的曲率来控制细分,可以在较低的细分次数下达到良好的曲面造型效果,为曲面造型提供了一个新的方法。     

基于细分曲面的三维服装柔性实体模拟

提出一种基于细分曲面的三维服装柔性实体模拟算法，该算法将整个模拟过程分为两个阶段：首先利用四点细分曲面造型方法生成三维服装刚性曲面，然后在刚性曲面基础上通过引入织物的物理模型来模拟三维服装柔性曲面，通过物理和几何模拟方法有机结合，算法有效解决了复杂衣片间的缝合问题，较大地提高了模拟的计算效率，同时，也提出了一种基于细分曲面层次数据结构的碰撞检测算法，有效提高了模拟速度，提出的算法已全部在所开发的三维虚拟服装试衣系统中得以实现，实验结果表明：该算法具有模拟效率高、交互性强和易于计算机实现等优点。     

基于C—B样条的Catmull—Clark细分曲面

为了解决Catumull-Clark细分曲面在工程上难以推广的问题，给出了一种基于C－B样条的Catumull-Clark细分曲面的算法，C－B样条曲线是B样条曲线的拓广，但它们的形状依赖于参数α，由于新的曲面细分方法充分利用C－B样条能够精确表示圆，椭圆等规则形体的特性，因而使通过此方法生成的细分曲面，除了在奇异点处能保持二阶导数连续外，还能够像C－B样条曲线，曲面一样，精确地表示圆柱等常规曲面，统一工程曲面等的造型，同时它仍然保持细分曲面的造型特点，即能够解决NURBS曲面难以处理的任意拓扑结构的造型问题，另外，还可依赖控制参数α的调节作用来增加造型的自由度，而且当α→0时，它们就退化成Catmul-Clark细分曲面，在工程图形上的应用实例表明，这种算法简单，有效。     

A procedure for building product models

The application of product modeling in manufacturing companies raises the important question of how to model product knowledge in a comprehensible and efficient way. An important challenge is to qualify engineers to model and specify IT-systems (product models) to support their specification activities. A basic assumption is that engineers have to take the responsibility for building product models to be used in their domain. To do that they must be able to carry out the modeling task on their own without any need for support from computer science experts. This paper presents a set of simple, easily adaptable concepts and methods for modeling product knowledge. The concepts and methods are based on well-defined concepts and methods from data modeling (object oriented analysis) and domain modeling (product modeling). The concepts are general and can be used for modeling all types of specifications in the different phases in the product life cycle. The modeling techniques presented have been tested in different companies and have proved to work.     

树的建模技术研究综述与展望

树的建模技术是计算机图形学近年来研究的热点问题之一.侧重从计算机图形学的研究角度,对树的建模技术分别从基于规则的树建模技术、基于草图的树建模技术、基于图像的树建模技术3个方面进行了总结和综述,介绍了近年来提出的典型的树建模方法及最新研究进展,对其中涉及的关键技术进行了总结分析,给出了这些技术的基本思想、局限性和使用范围,并加以分析比较,最后对树的建模技术的未来研究方向给出展望.     

布料仿真建模研究进展

布料仿真一直是计算机动画中的研究热点与难点,对提高计算机动画质量以及用户体验具有重要意义,布料是一种非常经典的柔性材料物体,遍布于人们的日常生活中。虚拟世界中虚拟角色强烈的视觉真实感主要来源于逼真的虚拟人物的服装动画,这在很大程度上可以增强用户的体验感,在游戏娱乐、电影电视和动画制作等领域有着十分广泛的应用前景。布料仿真的质量与速度直接决定了计算机动画的整体水平,而布料的模拟水平则起着至关重要的作用。随着计算机软硬件的不断发展和计算机动画市场需求的提高,对布料仿真建模方法的研究受到越来越多的关注,布料仿真建模方法也因此有了较大发展。本文通过回顾布料仿真建模方法的相关工作,对国内外方法的研究进展进行综述,从布料仿真中数值积分方法的改进、多分辨率网格的改进和机器学习方法的使用等方面对布料仿真方法的发展进行简要阐述,并根据不同方法在布料模拟应用上的特性,对几大类改进方法进行了相应的总结与展望。同时选取几种算法进行对比,并给出建议。     

计算机实验室在数学建模中的应用及建设

结合多年数学建模选拔、培训、竞赛等活动的组织经验和实验室管理经验,研究了计算机在数学建模中的应用,探讨了计算机实验室在数学建模中不可替代的作用,为更好发展数学建模,提出了建设计算机实验室的思路和方法。     

基于图像建模技术研究综述与展望

基于图像建模技术是计算机图形学和计算机视觉领域共同关心的重要问题．文中侧重从计算机图形学的研究角度对基于图像建模技术进行了综述,介绍了近年来提出的典型的基于图像建模方法及其最新研究进展,给出了这些方法的基本原理并加以分析比较,最后对基于图像建模技术的未来研究给出了一些建议。     

Rethinking Technology-Enhanced Physics Teacher Education: From Theory to Practice

This article discusses how modern technology, such as electronic response systems, PeerWise system, data collection and analysis tools, computer simulations, and modeling software can be used in physics methods courses to promote teacher-candidates' professional competencies and their positive attitudes about mathematics and science education. We show how modeling technology-enhanced deliberate pedagogical thinking in physics methods courses can improve teacher-candidates' subject-specific pedagogical knowledge and their positive attitudes about science learning. We also discuss potential challenges that must be addressed in order to help teacher-candidates successfully implement these pedagogies during the practicum and in their early years of teaching.     

人体几何建模方法综述

人体建模是计算机图形学与计算机视觉领域的重要研究课题,而人体几何建模则是人体建模的基础。人体几何建模技术发展至今,已经出现了大量的实现方法。回顾和总结了人体几何建模领域一些最新的研究成果,将其分为直接建模方法、2D图片识别方法、模板匹配方法、统计综合建模4大类,并且对人体几何建模方法的未来发展趋势进行了展望。     

三维云的建模和绘制

本文对计算机图形学中三维云的建模和绘制技术进行了概述,主要介绍目前比较典型的基于个体生长的云建模技术和基于物理过程的云建模技术.对基于个体生长技术中比较成功的粒子系统模型、变形球模型、体元模型、过程纹理函数模型进行详细分析,并总结了它们的成果与不足,比较了它们的适用范围,为研究三维云可视化技术提供借鉴.     

编写Tcl-Hcl混合脚本程序模拟沸石转晶

利用丝光沸石(MOR)和方沸石(ANA)的晶体学数据建立它们的三维骨架模型,并用HyperChem提供的脚本语言,编写Tcl—Hcl的混合脚本程序从拓扑学角度对MOR到ANA的转晶过程进行计算机模拟。简要地介绍了分子建模与计算机模拟的基本方法并给出了数据读人、移动原子、数据输出三部分的具体实现代码。     

A NEW FEATURE-BASED MANNEQUIN MODELING METHOD

ＡＮＥＷＦＥＡＴＵＲＥ－ＢＡＳＥＤＭＡＮＮＥＱＵＩＮＭＯＤＥＬＩＮＧＭＥＴＨＯＤＦａｎＪｉｎＷａｎｇＱｉｆｕＹｕａｎＭｉｎｇｈｕｉＺｈｏｕＪｉＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｅｗｆｅａｔｕｒｅ－ｂａｓｅｄｍａｎｎｅｑｕｉｎｍｏｄ...