基于小波的B样条曲线局部光顺算法

针对传统的小波光顺方法只能进行整体光顺,而不能进行局部光顺的问题,根据小波的时频局部特性,提出了一种基于小波的B样条曲线局部光顺算法。该方法在“滤波”时,只去除原曲线中对“坏点”有影响的高频成分,而不修改那些对关键特征点有影响的小波系数,使得光顺后的曲线,不仅具有较好的光顺性,而且整体形状变化较小。同时讨论了“坏点”的选取、误差的控制、边界约束的处理等相关问题。     

基于半正交B样条小波的任意控制顶点数曲线光顺

目前,小波分析应用于逆向工程时,对控制顶点有特殊要求,只能处理2j r个控制顶点的图形,为此提出了一种可以光顺任意控制顶点B样条曲线的小波分析新方法。在介绍B样条定义的基础上,从小波分析的定义出发,用严格的数学证明推导了任意控制顶点曲线的小波分解与重构具体算法。最后,该算法成功应用于B样条曲线的小波光顺,实例表明,该算法准确、结果稳定,效率理想。     

基于B样条曲线的两足机器人仿生越障步行模式实现方法

两足机器人在崎岖不平的地面上行走时,需要根据地形特征产生相应的越障步行运动。从仿生学角度入手,提出了利用B样条曲线规划越障步态的参数化设计新方法。该方法引入了起步角和落步角的新概念,构造3段三次均匀B样条曲线,建立了机器人仿生越障运动模型,并进行了平稳越障运动特性的规划。基于时空运动特性的仿真结果表明,通过设计参数的合理选取可以获得运动性能良好的仿生越障步行模式。     

冠状动脉树三维重建理论模型的研究

冠状动脉树的三维信息对于心血管疾病的评价和诊断具有十分重要的意义，研究了基于两幅冠脉造影图像重建三维冠状动脉树的理论模型，首先根据透视投影原理建立一个双平面冠脉造影系统的投影模型．并分析两幅不同角度的造影图像之间的几何变换关系。然后提出一种新型的深度求解方法．最后给出冠状动脉树模型的三维重建结果。     

B样条曲线的等距算法及应用

等距曲线的拓扑结构是等距算法中的核心因素之一。该文以B样条曲线为例,给出了一种基于关键点的等距算法。它应用了自适应离散等手段并给出了关键点的求解方法,同时利用关键点确定等距线各个分段的取舍,从而有效地去除自交的情况,使得计算出的等距曲线有着正确的拓扑结构。该文的算法已应用于商业软件OpenCAD中。     

B样条曲线曲面降阶综述

B样条曲线曲面的降阶是样条曲线和曲面造型中的关键技术之一,为了实现不同CAD系统之间的数据交换,常用到这一技术,它已成为热点问题,得到越来越多的研究.结合作者在该领域的研究成果,文章综述了近年来国内外专家学者关于B样条曲线曲面的降阶逼近研究的方法、理论成果及实际应用情况,并对各种不同的方法进行了分析比较.     

基于几何特性的三次均匀B样条曲线构造描述

基于B样条曲线是分段的Bézier曲线段的集合这一数学特性,通过剖析三次均匀B样条曲线的数学表达及其几何意义,由曲线的几何特性给出了各曲线段Bézier点的几何表示。每段B样条曲线段(三次Bézier曲线段)对应的4个Bézier特征顶点,可以导出该曲线段的B样条基函数。依此为基础,描述了三次均匀B样条曲线构造的原理和过程,并给出了不同曲线段数情况下曲线特征构造和插值构造的相关公式。     

有理B样条曲线的几何性质

本文讨论有理B样条曲线的几何性质,证明了有理B样条曲线具有包络性、保凸性和分割逼近性。     

基于场分布的平面散乱点集B样条曲线重建算法

平面散乱点集的曲线重建是逆向工程研究的核心问题之一。该文在Goshtasby算法的基础上,提出了一种基于场分布的平面散乱点集B样条曲线重建算法。首先,通过估计场强基函数的边界提高量子化效率,生成散乱点集场分布的数字图像;然后,利用图像细化结合改进的BFS(Breadth-First-Search)算法来避免数字图像中由于存在大量冗余分支像素而难以生成脊轮廓的问题;最后,采用加权最小二乘法延长重建曲线,改进Goshtasby算法所得的开曲线在端点处收缩的缺点。实验表明,对于带噪声的平面稠密点集,该算法可有效地重建反映点集形状和走向的B样条曲线。     

采用模拟退火算法的冠状动脉三维重建优化研究

在心脏冠状动脉的三维重建过程中,为了达到较好的重建结果,常常需要在造影前对造影系统进行标定,以得到较为精确的几何参数,但标定这一过程增加了三维重建在临床应用上的复杂度.本文提出了一种优化方法,不需要对造影系统进行标定,根据实际血管投影和三维重建血管投影之间的误差最小化这一原则,采用自适应模拟退火算法对重建后的结果进行迭代优化.结果显示优化后的结果较未优化前有了很大的改善.     

基于造影图像的冠状动脉血管三维表面重建方法

在冠状动脉树骨架三维重建的基础上,研究了基于造影图像的血管表面重建方法。首先采用B样条曲线拟合血管的三维骨架,建立了骨架点的局部坐标系。同时研究了血管横截面的椭圆模型,并推导了椭圆方程。针对血管树表面重建中的自相交问题,提出一种新型顶点融合技术,给出了融合点的计算方法。最后利用两幅不同角度的临床冠脉造影图像,成功实现了血管的三维表面重建。     

图像的非均匀B样条小波分解与重构

介绍了一维非均匀B样条小波分解与重构的算法,并将其推广到二维离散图像.给出了对图像进行分解和重构时节点矢量的选取方法、分解和重构的公式,并通过实例介绍了它在图像任意大小缩放中的应用.和传统小波相比,利用非均匀B样条小波对图像进行分解具有更大的灵活性,可以得到小于原图的任意大小的低分辨率图像.     

二维建筑结构图的三维模型重建

分析了建筑结构图的工程对象类型和描述方式特征,针对建筑领域的典型实例提出了与机械三维重建不同的建筑工程三维重建方案。该方案按照最常用的结构制图标准,以DXF格式的结构图纸为处理对象,以AutoCAD二次开发为主要技术路线,选择了标准层平面图为主要对象视图。讨论了建筑工程对象的数据结构设计和重建微观策略,并给出重建结果的实例。     

服装CAD中三维人体建模技术的研究及应用

根据服装CAD的要求,提出了一种基于截面环求取三维人体模型的建模方法,对读入的人体扫描数据进行特征识别后,按特征点位置确定若干个截面与人体求交,再对每一截面环等距离散,生成规则的人体网格模型,通过特征尺寸的调整以保证建模结果的精确度.与此同时,运用截面环数据,提取人体模型各部位的关节点,实现了由关节点驱动的人体动态建模.上述人体模型应用于服装设计及模拟,取得了良好的效果.     

B样条轴映射模型的构造方法

将轴变形方法引入B样条造型,以促进多肢物体如人体的建模。基本轴映射模型主要针对简单形体造型。为方便用户操作,它将B样条曲面的表面关键点分组映射至轴线上,而关键点被用来定义和操纵轴线及曲面的形状。为适应复杂的造型需求,将基本轴映射模型组合为复合轴映射模型,定义了模型间的连接关系和过渡曲面。测试表明,B样条轴映射模型可以实现简易、直观的多肢物体实时交互造型,并具有通用性和复用性。     

基于三视图的实体重建技术研究

基于三视图的三维实体重建技术是根据已有二维视图中的几何信息和拓扑信息,生成相应的三维实体模型。以AutoCAD绘制的三视图及DXF格式的文件信息为基础,提出并实现了一种由三视图重建三维实体的算法。通过对三视图的规则处理,由计算机自动实现实体重建,对三视图分别进行平移、旋转、拉伸操作,然后作相应的布尔运算即可反求出该视图所对应的三维实体。