基于圆柱面裁剪的多面体快速钻孔算法

提出一种高效的对凸多边形组成的多面体进行圆柱面裁剪的算法,并实现了多面体的快速钻孔。通过降维变换使多边形和圆柱面的拓扑关系判断、求交运算、孔内侧面的生成等简单化;离散圆弧的点链和多边形裁剪所余部分的顶点链构成近似平行线,据此设计了一个新算法对含孔或部分孔的凹面进行三角剖分;基于Z排序法利用离散圆弧的点构造孔的内侧面。实验及应用实例表明该算法能够满足参数化三维建模中快速建模的要求。     

多裁剪曲面的三角划分算法

提出一种新的多裁剪曲面三角划分的方法。把裁剪曲面展开,得到曲面的平面展开图。在平面展开图内进行三角划分,把三角形上点的拓扑关系映射到裁剪曲面,生成三角网格。由于平面展开图上两点的欧氏距离接近这两点在裁剪曲面上的测地距离,所以生成的三角网格保持了平面展开图中三角形的形态,解决了在参数域内进行三角划分所产生的狭长三角形的问题。此外,还提出了一种对带孔的平面散乱点进行三角划分的办法,有效的防止了划分网格出现裂缝和覆盖等现象。     

对平面图形进行内外裁剪的统一算法

通过平面图形和裁剪边界交点的有效性和出入性，设计一种新的算法，不需要对图形进行任何的预处理，就可以对各种图形和裁剪窗口进行统一的内、外裁剪。     

采用动态基线的矩形窗口裁剪算法

线段裁剪是计算机图形学的基础算法.在分析现有线段裁剪算法的基础上,提出了动态基线概念,利用动态基线,通过中心对称将裁剪窗口进行动态分区,根据动态分区可快速排除传统分区编码法无法排除的完全在窗口外的线段;进一步引入45°、135°基线,避免了裁剪判别的乘除运算.试验结果表明,该算法有效地提高了裁剪效率,稳定可靠.     

改进的蚂蚁算法在几何约束求解中的应用

将几何约束问题转化为数值优化问题。把蚂蚁算法引入几何约束求解中。在所有的操作中,由于没有涉及到在 Newton-Raphson 中遇到的矩阵求逆操作,因此蚂蚁算法具有很强的鲁棒性。笔者在基本蚂蚁算中混入局部优化算法,对每代的最优解进行改进,进一步加快蚂蚁算法的收敛速度。为了避免蚂蚁一开始就失去解的多样性,笔者改进了选择策略。为了克服蚂蚁算法计算时间较长的缺陷,这里引入遗传算法中的变异算子,经过局部优化后,整个群体的性能会有明显改善,使得算法保持更好的多样性。由于该算法对方程的个数和变量的个数没有什么特殊的要求,因此可以处理欠约束问题。     

一种基于截距的圆形窗口线裁剪算法

在圆形窗口圆心为坐标原点的前提下,确定两端点同时在外切正方形某边界之外或至少有一端点在圆形窗口之内的线段之后,当线段两端点都在圆形窗口之外时:如果线段所在直线在x或y任意坐标轴上截距的绝对值小于或等于圆半径r,则可快速判断线段与圆形窗口是否相交;否则,再根据点-线位置关系以及所引切线与线段分别相交外切正方形边的交点坐标相比较判断线段与圆形窗口是否相交。该方法可以加快线段与圆形窗口的求交进程,避免复杂的辅助操作,显著提高裁剪效率。     

评定直线度误差的计算机算法

评定直线度误差的计算机算法鲍雁丽（杭州西湖台钻厂，杭州３１００１１）赵旭光（杭州东方电子设备厂，杭州３１０００９）直线度误差的评定一般可采用两端点法，最小二乘法和优化逼近法等。但这些方法都不符合“最小条件”评定原则。为了解决这个问题，本文给出的计算方...     

一种有效的圆形窗口线裁剪算法

根据线段两端点相对于圆形窗口的可能位置讨论裁剪结果。当两端点都在圆形窗口之外时,通过圆切线斜率与线段斜率的比较,及点区域判别来判断线段与窗口的相交情况。在确定线段与圆形窗口有交点的情况下,应用参数化形式求交运算,简化求交方程的构造。实验结果表明,新算法显著提高了裁剪效率。     

任意二维图形的复杂窗口裁剪算法及其应用

本文提出了一种基于交点全搜索方式的复杂二维图形裁剪算法。该算法通过引入虚边，简化复连通区域为单连通多边形，能够有效地用于多个复连通区域之间的互相裁剪。算法经实际应用证明，具有较高的效率和很好的稳定性。     

一种空间BRDF的编辑算法

双向反射分布函数（BRDF）一直是图形学中物体表面外观表现最通用的方法,空间BRDF是目前最优的一种BRDF,它只比标准RGB纹理多占用很小的存储空间,却达到了更加逼真的效果。但是,SBRDF的获取过程极为复杂和烦琐。该文提出了一种手工编辑SBRDF的算法,它不仅可以处理测量获取的SBRDF纹理,也可以利用标准的数字图像来实现SBRDF并进行更改。最后,通过实例渲染效果展示了该编辑工具的功效。     

一种实用的自由曲面上曲线插值算法

直接在自由曲面上构造曲线是非常实用的造型技术,实现在曲面上曲线插值的主要思路是将其转化为一般的曲线插值问题求解。基于曲面及其参数之间的对应关系,提出了一种实用的算法,即根据给定的曲面上型值点,首先在参数域平面上构造插值曲线,再将该参数域内插值曲线映射到曲面上,获得曲面上曲线,从而实现曲面上曲线插值的目的。给出了具体的算法步骤,并对参数曲线不在参数域内部的特殊情况进行了处理。图例显示该法具有满意的效果。     

基于扫描带的任意多边形窗口线裁剪算法

提出了一个基于扫描带的任意多边形窗口线裁剪算法。首先确定裁剪窗口所有顶点对于被裁剪直线段的位置关系,然后生成过顶点的扫描线,及时修改由相邻两条扫描线所构成的扫描带结构数据,增加每条扫描带中位于被裁剪直线段左侧的裁剪窗口的边界线数。最后,根据左侧边界线数的奇偶性,确定相应直线段的可见性,并最终实现任意多边形窗口的直线段裁剪过程。     

反求点在自由曲面上投影参数值的一种稳定算法

针对反求曲线曲面上点的参数值存在数值不稳定的问题,提出了一种稳定的算法.实际应用的曲面很多采用高阶次曲面并且由很多曲面片拼接而成,采用NURBS曲面形式记录曲面信息.针对这类复杂曲面,采用牛顿迭代法求解参数值,再采用单纯形法对参数值进行优化.通过上百个数据的试验,证明该算法是反求点在自由曲面上投影的参数值的一种稳定的并有效的算法.     

一个实用的矩形件优化排样启发式算法

仔细研究了传统矩形件优化排样近似算法及存在的主要问题，提出一个新的启发式算法。该算法根据最后板材的实际排放情况，采用了多种排放策略，克服了原算法的在零件数较少时的缺陷。在此基础上用Visual C 6．0开发了一个实用的矩形件计算机辅助排样系统。实际应用表明，新算法可获得比原近似算法更好的优化排样结果。笔者给出了算法的具体实现方法和步骤．     

中点生成椭圆的整数型算法

在研究圆和椭圆生成算法基础上,通过构造递推表达式,给出中点生成椭圆的整数型算法,并对算法效率进行了分析。算法初始化时需进行两次乘法运算和一次移位运算,而生成各绘图点时只需要整数型加法运算,因此算法运算精度高、速度快,适合硬件的实现。采用VB编写程序对算法正确性进行了验证,该算法具有一定的理论和实用价值。     

两点沿曲面最短路径的遗传算法研究

求两点沿曲面最小距离的关键是正确选择两点间沿曲面的最短路径。遗传算法是一种全局性概率搜索算法。它在整个问题空间实施搜索,可得到问题的全局最优解,本文应用了遗传算法的理论与方法。首先,将整个曲面作为搜索空间,路径长度作为目标函数,设定了路径优化问题。其次,建立了椭圆坐标系,满足了遗传编码完备性的要求,实现了二维实数编码。运用排序选择方法,单一交叉和最小变异操作,完成了遗传算法,同时获得了最短路径。该方法适用于各种形式的曲面。