PDE-Based Medial Axis Extraction and Shape Manipulation of Arbitrary Meshes

Shape skeletonization （i.e., medial axis extraction） is powerful in many visual computing applications, such as pattern recognition, object segmentation, registration, and animation. In this paper, the authors expand the use of diffusion equations combined with distance field information to approximate medial axes of arbitrary 3D differential properties. It offers an alternative solids represented by polygonal meshes based on their but natural way for medial axis extraction for commonly used 3D polygonal models. By solving the PDE along time axis, this system can not only quickly extract diffusion-based medial axes of input meshes, but also allow users to visualize the extraction process at each time step. In addition, the proposed model provides users a set of manipulation toolkits to sculpt extracted medial axes, then use diffusion-based techniques to recover corresponding deformed shapes according to the original input datasets. This skeleton-based shape manipulation offers a fast and easy way for animation and deformation of complicated mesh objects.     

有理Bezier曲线的拼接

有理Bezier曲线作为有理B样条曲线的特例,正得到越来越多的研究,并在CAD/CAM领域中得到越来越广泛的应用.依据Bezier曲线理论,研究了有理Bezier曲线的拼接问题,给出了两条邻接任意次有理Bezier曲线间G1和G2连续条件.     

求包含多边形的最小正三角形的遗传算法

对寻找包含平面多边形的最小正三角形问题提出了一种基于遗传算法的求解方法.对遗传算法求解过程中的编码、正三角形内心(内切圆的圆心)的范围界定,选定个体内心后正三角形内切圆半径的确定和适应度函数选取等进行了讨论,并以实例验证了算法的有效性.     

二维装配图的快速交点排序裁剪算法

提出一个任意多边形的快速交点排序线裁剪算法，该算法简单快捷，效率高，并将其成功用于工程装配图的二维消隐。解决了大多数算法将凹多边形裁剪分解为凸多边形处理存在计算时间长、难度大等问题。     

二维装配图的快递交点排序裁剪算法

提出一个任意多边形的快速交点排序线裁剪算法,该算法简单快捷,效率高,并将其成功用于工程装配图的二维消隐。解决了大多数算法将凹多边形裁剪分解为凸多边形处理存在计算时间长、难度大等问题。     

图的曲面嵌入

提供了曲面的一种多边形表示，它虽然由多面形表示演化而来，但使得图的曲面嵌入的存在性、计数、确定最大亏格等问题变得十分简单。多面形表示源于Heffter^[1],Hilbert和Cohn—Vossen提出过引线问题并将它与Heawood的地图着色猜想联系^[2]，经过近百年直至Ringal等获得证明^[3,4]。Edmonds(1960)^[5]的多面形表示曾被广泛引用．但30余年后，才发现是Heffter的对偶形式。虽然多边形表示始于本文作者的专著^[6,7]，但至今才发现它在处理上述问题的效力。这就导致此文并为过渡到组合地图理论搭起一座桥梁。     

多边形的等积三角剖分

2000年，美国数学家Stein提出了一个很一般的猜想：任何特殊多边形不可能划分为奇数个面积相等的三角形，并证明了猜想对边数不超过6的特殊多边形成立．借助Sperner引理与2-进赋值函数证明：对任何正整数n＞6，存在边数为n的特殊多边形，并证明猜想对边数为7的几类典型的特殊多边形成立．     

五阶带形状参数的B样条曲线

给出了五阶带形状参数的均匀B样条基函数，使五阶均匀B样条基函数成为它的一个特例．由带形状参数的五阶均匀B样条基构成的样条曲线，可通过改变形状参数的取值而调整曲线的形状，并且可以调整曲线接近其控制多边形的程度。     

判定凸多边形可移动性算法的推广

文［１］研究了两个凸多边形可移动性问题的最优判定算法，讨论了简单多边形Ｐ和凸多边形Ｑ的可移动性问题。提出了一种与［１］具有相同时间复杂度的最优算法。     

Bézier曲线及其计算机绘图方法研究

Ｂéｚｉｅｒ方法是计算机辅助几何设计中最重要的方法之一，本文研究了Ｂéｚｉｅｒ曲线的几何性质、绘图的数学原理和方法。我们用Ｃ语言编制了绘图程序，给出了四次Ｂéｚｉｅｒ曲线和分段四次Ｂéｚｉｅｒ曲线的图形。所得结果与理论分析完全一致。最后，我们使用代数方法完成了绘图定理的证明。