三维CAD环境下的产品数据管理方法

分析三维CAD中基本数据类型，并抽取面向管理的结构化信息；定义了数据问的关系类型及数据生命周期状态；给出数据约束和关联定义．结合CAD数据的生命周期管理，提出关联数据在进行出库、入库、发布等方面的操作时，相关数据进行自动更新的规则．针对CAXA实体设计系统给出管理数据模型，并在SMARTEAM平台上实现．     

变化光照目标图像合成的球调和方法

光照是真实感绘制技术中的一个关键因素。研究了朗伯反射的球调和表示，提出了一种基于球调和函数的任意光照目标图像生成方法。该方法在给定目标基图像及其对应光照属性的基础上，通过基图像数据矩阵的奇异值分解（SVD）分离场景环境光分量、反演计算场景反射率和表面法向量等。新光照条件下绘制图像时，采用四阶球调和函数拟合入射光和朗伯反射核计算直接光照；间接光照采用分离出的基图像环境光分量拟合。实验表明：该方法能够保证绘制精确度，适合复杂光照条件下的目标图像生成。     

面向彩色图像恢复与边缘检测的Mumford-Shah推广模型研究

将Ambrosio和Tortorelli提出的Mumford Shah椭圆泛函逼近模型推广到彩色图像情形．推广模型将彩色图像建模为黎曼流形上的嵌入曲面，据此将刻画不同颜色通道问方向梯度差异的物理量——向量积项引入能量泛函中目标的正则化部分，进而建立了新的能量泛函．从理论上证明了新能量泛函的Gamma收敛性，推导了最优化能量泛函所满足的欧拉-拉格朗日方程，利用最速下降法，提出了推广模型的一种有限差分方法，理论分析和实验结果都表明：传统的直接将灰度图像的Mumford-Shah模型推广到向量图像情形，往往存在孤立对待每个通道的问题，而该文推广模型能够精细刻画各通道之间的相关性和相互影响，在图像恢复和分割效果上都大大优于传统的直接推广的模型。     

一种光照鲁棒的图像拼接融合算法

针对传统图像拼接方法只能处理光照一致图像的问题,提出了一种对环境光照鲁棒的全景图拼接算法。该算法首先使用圆环投影来获取待拼接图像的匹配特征序列,不仅克服了传统图像特征提取方法中的区域局限性问题,而且较好地实现了光照变化的图像匹配;然后使用统计参数来调整待拼接图像的整体亮度,以解决光照变化问题;最后对于传统图像融合处理中采用线性加权函数通常引起的最终拼合图像重叠区域模糊问题,构造了包含图像梯度的能量函数,用于计算重叠区域的全局最优融合因子。实验表明,该算法对光照变化图像的拼接融合能取得满意的视觉效果。     

感知驱动的VST多源应用层多播问题研究

虚拟空间会议（VST,virtual space teleconferencing）是具有广泛应用前景的一种新兴CSCW工具，在当前没有IP多播支持以及大多数端用户访问带宽有限的互联网条件下，实现互联网上的VST应用缺乏有效的通信机制。针对这一问题，提出了一种感知驱动的VST多源应用层多播方法ESMVST，该方法采用了网优先的集中式策略，重点研究了ESMVST方法中的路由模型VSTMMR，提出一种启发式路由算法MDMM。实验结果表明MDMM算法有效降低了算法的拒绝率和数据分发树的最大延迟，ESMVST方法实用可行。     

基于遗传算法的网格资源调度算法

网格将多种资源组织在一个统一的框架下，为各种复杂的计算任务提供资源．因此计算任务在各种资源之间的调度成为了一个关键的问题．简述了在异构资源之间调度任务的重要性，提出了一种基于遗传算法的任务调度算法，该算法采用资源一任务的间接编码方式，通过DAG图获取子任务的层次关系，并将子任务按照层次深度排序，解决了种群中的非法问题．在单一资源上采用短任务优先和父节点优先两个原则来安排子任务的执行次序，以避免出现任务堵塞的现象．     

两步最优邻域匹配的快速图像恢复算法

最优邻域匹配(BNM)算法运用全搜索策略，具有很高的计算复杂度．跳跃环顾最优邻域匹配(JLBNM)算法采用跳跃与环顾相结合的搜索策略，提高了匹配速度．文中提出一种两步最优邻域匹配(TSBNM)算法，利用两步搜索作为搜索策略，交替运用浏览搜索和精细搜索寻找最优匹配块；同时，精细搜索借鉴了菱形搜索算法的搜索思想，使用模板进行搜索．实验证明，在获得相当恢复质量的前提下，TSBNM算法的处理时间约为BNM算法的8％～10％，约为JLBNM算法的77％．     

一种基于NPR的虚拟环境生成方法

非真实感绘制(NPR)为传统虚拟现实技术的使用开辟了新的空间。针对传统基于图像的绘制无法满足艺术风格虚拟环境需要的问题,通过将非真实感绘制技术引入虚拟场景构建中,提出了一种基于非真实感绘制的虚拟环境生成方法。该方法首先通过计算结构张量刻画图像局部结构,并采用全变分偏微分方程自适应滤波处理来得到平滑张量场;然后在此基础上采用线积分卷积指导画笔走向来模拟生成线条波动感艺术图像;最后将其融入3维场景来生成可漫游的艺术感虚拟环境。实验结果表明,采用该新算法不仅可以较好地模拟线条波动感艺术图像,而且可实现艺术风格虚拟环境的构建。     

一种双向缩放Image Warping算法

根据映射方向的不同,传统Image Warping算法可分为正向和逆向方法。针对正向方法存在的映射出界和扩展空洞问题,以及逆向方法存在的效率瓶颈,设计了一种双向缩放Image Warping算法。新算法将传统的单向映射分解为一个逆向的视景收缩和正向的模板映射过程,仅通过调整目的图像绘制顺序和映射方向来进行改进,而避免了其他优化算法中相应的预处理步骤以及对场景本身的限制。理论和相关实验证实了双向缩放Image Warping算法的合理性和有效性。     

基于协同交互式遗传算法的复杂产品概念设计

针对复杂产品概念设计中的方案求解问题,建立了基于进化思想的求解过程模型,提出了一种新的基于协同进化算法与交互式遗传算法相结合的复杂产品概念设计方法.针对手机概念设计中功能设计的特点提出了变长度编码和两层编码的混合编码方式.实例表明,该方法对多目标、人机交互的复杂产品概念设计方案求解是有效的.