重构CDIO 特色的工程图学课程体系

论文阐述了工程图学教学现状和不足,结合多年的CDIO 工程图学的教学 改革经验,概括介绍了如何重构CDIO 特色的工程图学课程体系和工程图学教学改革措施。 实验证明,该教学模式对于培养大学生动手能力和创造性十分有效,为后续课程的学习、毕 业设计与科研工作奠定良好基础。     

三维造型设计与工程图学的有效融合

随着计算机软硬件技术的普及和飞速发展以及制造业对二维计算机绘图以及三维设计造型技术日益增长的需求,在工程图学教学中有效地融入二维计算机绘图以及三维设计造型技术已显得尤为重要。论文介绍了北京理工大学在工程图学和三维造型创新设计方面“外挂式、分段式和融合式”三种模式的教学改革实践,并着重对如何将三维造型设计与工程图学有效地融合进行了论述。     

基于创新性构型设计的工程图学教学体系研究

构型设计作为空间想象和创造性思维训练的重要载体对培养学生创新思维 能力具有重要作用。论文在探讨国内外工程图学教研情况基础上,构建了以构型设计为主线, 突出学生创新思维能力培养的基于创新性构型设计的工程图学新课程体系。并从教学改革目 标、教学改革内容和教学实践三方面进行了深入阐述。教学实践表明,该课程体系能很好地 培养学生的形体构型设计创新思维能力。     

基于二维平行轮廓线的三维表面重建

研究了基于二维平行轮廓线的前列腺三维表现重建问题。采用Roberts边缘检测算子检测前列腺的边缘，提取其轮廓线。分析了BPL1算法在处理相信轮廓线无匹配部分时存在的缺陷。文章采用BPL1算法和相信轮廓线同步前进法相结合的方案被了前列腺表现的三维重建，给出了实验结果。实验表明重建的三维表面清晰、准确。     

脊柱CT图象的三维重建

先将脊柱ＣＴ图象经灰度校正、图象增强、二值分割、边缘跟踪、取样，获得一系列边缘取样点的坐标，然后进行内插、曲线拟合、曲面拟合，最后通过绕ｘ，ｙ，ｚ轴等多种方式的旋转与消除，从而获得满意的ＣＴ图象重建物体三维形貌。这样可以达到良好的视觉效果，以从不同角度看到脊柱内部组织的生长情况，对医务工作者的诊断和手术具有指导意义。     

基于光线投射法的目标三维重构技术

针对距离选通激光成像系统获得的图像源,为了减小断层图像间的距离远大于断层图像内像素间的距离这一因素对三维可视化的影响,增强三维显示效果,提高运算速度,在研究了光线投射三维重构算法的基础上,提出了距离分辨率远小于成像分辨率的插空帧光线投射法和通过旋转体数据实现从不同的视线角度进行观察的三维重构方法.仿真结果表明:提出的方法可行、有效,提高了目标的探测和识别概率.     

仓储仿真三维图元管理平台

在仓储仿真项目的开发中,图元的创建和三维场景的布置是重要的步骤。为了简化仓储仿真项目的开发,提出一种仓储三维仿真图元管理的平台方案。该平台模型由4个关键模块组成。并在WPF下实现了关键模块,结果表明采用该平台的相应模块能够实现仿真图元对象的快速创建、仿真图元的高效管理,方便地为开发基于WPF平台的仓储仿真项目提供合适的图元对象。因此该平台能够简化仓储仿真项目的开发步骤。节省开发时间。     

基于转台系列照片三维重建算法的研究

如何从真实世界中获取具有真实感的三维场景模型一直是计算机图形学中的一个难点,该文给出了一种从真实世界的照片中重建三维场景模型的算法,算法根据在空间稀疏分布的不同视点处的真实场景照片中物体的轮廓线和颜色的一致性信息来建立三维场景模型的;这种方法是通过对转台上的物体不同位置拍照,来获取系列图片而不是通过机器视觉的两幅图片进行重建;文中方法可用于真实世界复杂形体真实感三维模型的建立,经实验表明该方法是可行的.     

基于开源场景图形的三维可视化与信息管理系统设计

对于产品虚拟装配的三维呈现过程中难以实现零件信息管理问题,结合电动车模型的拆装,提出三维可视化与信息管理技术融为一体的设计方案。首先,建立三维模型库,并根据电动车模型的拓扑结构和辅助信息,如零件的材质、型号等,建立信息库;其次,读取信息库中零件与子装配体间的父子关系信息建立目录树,根据子装配体与场景树均为“多叉树”组成结构的原理进行子装配体的三维呈现,再对子装配体的各个节点设置动画完成拆装呈现;最后,采用多线程方法将电动车配件信息管理与可视化有机结合,实现支持三维的拾取交互查询和检索定位查询等功能。系统以世纪鸟电动车进行验证,实现了三维可视化技术与信息系统相融合,能快速有效地为电动车的三维呈现和虚拟装配提供技术支持。实例验证表明,所设计系统可以有效地将零件的信息管理融入到虚拟装配的三维可视化中。     

基于多尺度小波支持向量机的脉冲漏磁缺陷三维轮廓重构

针对目前使用的支持向量机(Support vector machine,SVM)核函数在缺陷轮廓重构问题中不能逼近任意目标函数的问题,将小波理论与支持向量机核方法进行结合形成小波支持向量机。同时,根据多分辨率逼近思想引入多尺度小波支持向量机回归模型并将其运用到脉冲漏磁缺陷的三维轮廓重构中。实验中,将缺陷漏磁信号水平分量Bx作为多尺度小波支持向量机网络的输入,缺陷的几何参数长度、宽度、深度作为输出,通过对样本的训练建立了由缺陷的漏磁信号到缺陷三维轮廓图的映射关系,实现了缺陷的三维轮廓重构。实验结果表明该方法具有小波良好的抗噪能力、多尺度逼近方法较高的精度以及SVM很好的泛化能力。     

三维重构中的杂乱点云排序问题研究

针对三维重构中的杂乱点云数据预处理问题,给出了一种快速、有效的排序算法。算法通过先对点云进行平行切割,再对切割后的截线云进行插入排序。由于滤除了大量冗余的信息,从而大大提高了排序的速度。实践结果证明,这种算法高效、稳定、易于实现。     

基于IFS分形插值的序列切片数据三维重构算法

提出了一种三维重构算法，采用分形插值方法对三维物体多个序列切片的特征数据点进行插值重构。传统的三维迭代函数系统(IFS)分形插值算法只适用于矩形剖分，而序列切片的特征数据形成的网格往往是不规则的四边形网格。该文针对这种网格的特点和分形插值的自相似性，设计了该算法。实验结果证明了该算法的实用性和有效性。