基于渐开线分析的可转位齿轮滚刀磨削数学模型构建及磨削方法

基于渐开线的成型原理,提出了可转位齿轮滚刀渐开线基圆半径求解的数学模型,以便在某些无法得知齿轮模数、分度圆半径等参数的情况下,仅根据刀具上渐开线的CAD模型来确定渐开线对应的基圆半径;分析了可转位刀具周边刃磨床的磨削机理,建立可转位齿轮滚刀磨削的数学模型,得到可转位刀具周边刃磨床X轴和B轴的联动点位,并在周边刃磨床上使用金刚石平行砂轮进行渐开线曲面磨削试验。使用超景深显微镜和图像尺寸测量仪对刀具表面形貌与尺寸误差进行分析。试验结果验证了可转位齿轮滚刀磨削数学模型的准确性,并为其他齿轮滚刀数学模型的建立提供一定的理论参考。

隐式曲面的快速适应性多边形化算法

通过将隐式曲面多边形化过程分为“构造”和“适应性采样”两个阶段 ,实现了隐式曲面多边形逼近网格的适应性构造 通过基于空间延展的MarchingCubes方法得到隐式曲面较为粗糙的均匀多边形化逼近 ,根据曲面上的局部曲率分布 ,运用适应性细分规则对粗糙网格进行细分迭代 ,并利用梯度下降法将细分出的新顶点定位到隐式曲面上 ;最终得到的多边形网格是适应性的单纯复形网格 ,其在保持规定逼近精度的前提下 ,减少了冗余三角形的产生 ,网格质量有明显改善

师范院校微格教学现状与策略

微格教学架起了教育教学理论知识与实践技能之间的桥梁,展现出快速提高教学技能的强大力量。微格教学的出现帮助师范院校逐步形成了一套完整科学的教师培训体系,现已成为师范院校培养未来教师的必修课程。随着微格教学的推广,应用中的问题也逐渐显露出来。为了了解微格教学在师范院校的实施情况,本研究借助问卷调查法调查了师范院校的师范生,借助访谈法访谈了师范院校微格教学的指导教师,收集了相关数据,通过数据分析掌握了师范院校微格教学的现状。发现了教师、师范生和软硬件环境存在的问题,并针对这三方面提出了相应的对策。

Loop细分技术在犁体曲面造型中的应用

阐述了细分方法的基本思想以及基于三角网格的 L oop细分模式的原理和方法 ;提出了在相关几何造型、有限元分析和动态仿真软件配合下 ,基于 Open GL环境或 CAD二次开发环境的复杂犁体曲面造型的细分方案 ;对犁体曲面的控制网格生成、边界限定等关键技术进行了讨论。利用该方法可以有效缩短复杂犁体曲面的造型、计算和分析时间。

移动互联网时代大学生碎片化学习现状调查

随着移动互联网技术与教育的融合,泛在学习的理念逐渐被广泛接受和实践。碎片化学习作为一种适应网络时代的新型学习方式,具有时间灵活、内容丰富、兴趣驱动等特点,受到了大学生的青睐。文章在梳理国内外碎片化学习的相关研究成果和文献的基础上,结合建构主义理论、人本主义理论和非正式学习理论以及碎片化学习的特点,构建了一个评价大学生碎片化学习效果的指标体系,包括学习态度、学习策略和网络素养三个维度。通过问卷调查和数据分析,文章揭示了当前大学生在互联网环境下的碎片化学习现状,并根据分析结果提出了相应的教育建议。

基于体积分布特征匹配的三维实体网格模型检索

在分析三维网格数据结构的基础上,提出一种基于特定轴向上体积分布特征的三维网格模型检索方法。该方法首先运用主元分析法确定模型的主轴方向,并将模型旋转至特定势态,再以一组等距的平行平面从三个主轴方向对模型进行剖分处理,并计算相应截面多边形的面积,进而得到模型沿不同轴向的体积分布数据,该数据描述了三维模型的几何特征。通过对模型体积分布特征数据进行建库和匹配,可计算出任意两个模型的相似性度量,从而实现了三维网格模型的数据库检索。实验表明,该方法程序运行稳定、快速,可以处理具有任意几何和拓扑复杂性的实体模型。

紧凑的累进网格数据格式及其网络传输

以基于三角形折叠的三角网格简化算法为基础,给出一种支持三维模型数据累进传输的数据存储格式,并讨论了该格式在网络环境下的数据压缩问题。该方法首先记录网格简化过程中网格局部的连通性(Connectivity)修改信息,并通过对原始网格中的顶点和面片进行重新排序,生成了由基网格和累进记录序列组成的累进网格数据格式;通过对累进数据格式中的连通性信息进行哈夫曼编码,以及顶点数据的区段离散化,实现了网格拓扑信息的无损压缩和可以预测精度的几何信息压缩。结果显示,利用紧缩的累进数据格式,可自由地实现任意三角网格模型连续分辨的变进或变出,并且相关编/解码过程简单、快速,模型数据的压缩比较高。该数据格式及其数据压缩方法可用于三维模型的压缩存储和网络传输。

计算两凸多边形的并集多边形及其面积的计算机算法与实现

提出计算两平面凸多边形的并集(多边形)及其面积的计算机算法,并对算法实现给出详细的计算过程。程序实现中,文中将算法分为判定点是否在多边形内部、求两多边形交点、求并集多边形及其面积三部分。引入利用向量叉积符号判定三角形的方向,进而判别平面上一点是否在凸多边形内的方法,简化了计算。还进一步提出了运用“区间分割”求两相交线段交点的新颖方法。

隐式曲面的多分辨率法向网格逼近

法向网格是一种新型的曲面多分辨率描述方式,其中每个层次都可以表示为其前一个粗糙层次的法向偏移.文中提出一种基于法向网格表示的隐式曲面多分辨率网格逼近算法.首先通过基于空间剖分技术的多边形化算法获得隐式曲面的粗糙逼近网格,并利用网格均衡化方法对粗糙网格进行优化,消除其中的狭长三角形;然后利用法向细分规则迭代地对网格中的三角面片进行细分,并利用区间算术技术沿法向方向对隐式曲面进行逼近.最终生成的隐式曲面分片线性逼近网格为法向网格.该逼近网格为隐式曲面提供了一种多分辨率表示,网格具有细分连通性,其数据量较传统的多边形化算法所生成的网格有大幅度的压缩.该算法可用于隐式曲面的多级绘制、累进传输及相关数字几何处理.

鼠标跟踪球技术的简单类实现

鼠标跟踪球技术是图形环境中一种重要的人机交互手段。文章分析了跟踪球技术的原理和机制,以短小精悍的形式实现了一个跟踪球类。实际应用表明,类程序运行快速稳定,可用于一般的图形交互程序中。

一种基于逃逸时间算法的M-集渲染方法

用逃逸时间算法绘制传统的分形集———Mandelbrot集(M-集)和Julia集(J-集)时,常用迭代次数来控制色彩,得到的往往是黑白两色的或缺乏色彩渐变的图形。文章提出了基于逃逸时间算法、利用“距离”来控制色彩变化的M-集渲染方法,这种方法可以同时渲染M-集的外部结构和内部结构。适当选择控制色彩变化的距离函数,还可以得到富有3D效果的分形图形。

基于边向量斜率比较的简单多边形顶点凸凹性快速判别算法

对于给定的平面简单多边形顶点序列,判别多边形方向和顶点凸凹性的传统方法为:先计算多边形相邻边向量的叉积或相邻3个顶点所确定三角形的有向面积,再由叉积或有向面积的符号来确定顶点的凸凹性,使得处理一个顶点需要2次以上的乘法运算。笔者通过边向量斜率的计算和比较,将多边形顶点的凸凹性与边向量的斜率联系起来,并采用“假设-检验”方法,提出了一种快速判别简单多边形方向与顶点凸凹性的新算法,其时间复杂度为)(nO,判别多边形任一顶点凸凹性所需的乘法运算平均不超过1次。该算法原理直观简单,实现容易。实际运行结果表明,该算法速度快捷、运行稳定。

大规模虚拟地形的图像径向权混合生成算法

结合图像处理技术和径向权混合方法,提出一种基于图像集的大规模虚拟地形自动生成算法。该算法首先由多幅图像色彩数据生成标准化地形拼接块模型,并通过滤波处理消除地形块内部的跳变现象;借助定义在地形块上的有限支撑径向权函数,对毗邻地形块的子块进行加权混合处理,实现了地形块的无缝拼接平滑过渡。该算法支持相关参数的交互式调整,使用户能够对地形的形状和平滑程度等进行有效控制。实验结果表明:该算法可以自动、快速、高效地生成满足不同形状和规模要求的虚拟地形模型。

网格数据处理中的数据结构组织

数据结构组织方式在算法的程序实现中占有重要地位。论文探讨了网格数据处理中的数据结构组织问题,分析了不同的数据组织在时间和空间方面的优缺点,提出了一种弹性的、有较强适应性的网格数据组织结构,并以不同实例验证了所提出的数据结构在时间上的即时有效性、存贮空间上的自适应性以及实现上的简单性。论文提出的网格数据组织结构可用于各类网格数据的计算。

基于离散模型的二维水波实时动态模拟方法

从小振幅二维水波的偏微分运动方程出发,通过建立水面模型的离散点栅格结构,从时间和空间两个方面对连续的水波运动过程进行离散化处理,推导出水波微分方程的差分逼近系统,得出在任意离散时刻的水波曲面上,任一采样点处的垂直偏移与法矢量的迭代计算方法,以及保证离散系统迭代计算具有稳定性的系统参数约束条件。试算结果表明,在计算机图形硬件支持下,离散模型系统可以对点振源和线振源引起的水波进行实时真实感动态绘制。该算法可用于三维水环境模拟、动态水面仿真等领域。

基于象限划分的简单多边形方向与顶点凸凹性快速判别算法

文中提出一种快速判别简单多边形方向与顶点凸凹性的新算法。通过对简单多边形的每一个顶点引入伴随坐标系,将平面划分为与该顶点相关的四个部分;由此可以得到简单多边形中与该顶点相邻的两个顶点在该平面划分中的16种配置关系;不同的配置关系对判别该顶点的凸凹性所需要的计算量是不同的,从而使大量凸凹性判别工作由“比较”运算来完成,只有在必要时才运用“乘/除法”运算;算法利用“假设-检测”方法,通过获取诸顶点中横坐标值最大的顶点,最终确定简单多边形的方向和诸顶点的凸凹性。文中算法的时间复杂度为O(n)。一般情况下,计算一个顶点的凸凹性所使用的乘法次数平均不超过一次,最坏时也仅为一次。

局部数据集与噪声数据曲线的平滑过滤

文中提出了“局部数据集”的概念,并根据“局部数据集”中数据内在的相关性,利用最小二乘法等方法,来达到过滤工程测量数据中的噪声,平滑工程曲线的目的。

网格模型PDE曲面重建中的边界曲线构造

利用偏微分方程(PDE)进行曲面拟合是计算机图形学研究领域中的常用方法,该类方法通过选取适当的边界条件来构造PDE,用PDE的解来表示几何曲面.基于网格简化方法和离散曲面测地线计算等技术,提出一种从网格模型提取PDE曲面片边界条件曲线的方法.首先,对复杂模型进行简化并分片处理;通过计算离散曲面的测地线为每个分片定义相应的PDE边界条件曲线,进而构造复杂模型的PDE拟合表面.最后,通过细分方法建立原模型的多分辨率表示.实验表明,该方法可以对具有不同几何复杂度的网格模型进行处理,产生具有细分连通性的多分辨网格模型.

基于“色彩控制圆”的彩色分形图绘制方法

传统的分形图形绘制算法中 ,大多使用迭代次数来控制绘制颜色 ,使绘出的分形色彩单调。本文提出了“色彩控制圆”的概念 ,通过将迭代点到坐标原点的“距离”映射到“色彩控制圆”的方法 ,来控制分形绘制的颜色选择。合理地配置“色彩控制圆”与某(些 )种色彩的对应关系 ,就可使绘出的分形图层次分明 ,具有一定的凹凸感 ,

任意实体网格模型体积的适应性计算

在分析三维模型数据表示结构的基础上,提出一种计算三维实体模型体积的适应性方法。首先用一组等距的平行平面对网格模型进行分层剖分,并利用平面简单多边形的带符号面积公式求取相应截面的面积,然后根据相邻平面间的距离估算模型体积。该方法可根据给定的误差阈限适应性地快速计算模型体积的逼近值,或以一定的时间代价求模型体积的精确值以及模型体积的分布特征。实验表明,相应的计算程序运行稳定、快速,可以处理具有任意几何和拓扑复杂性的实体模型。