基于图形约束的工程图扫描图象直线整体识别方法

本文在分析现有工程图纸扫描图象识别算法与识别系统所存在的问题的基础上．提出了与现有局部识别算法完全不同的工程图纸整体识别的理论与算法，该算法已经在ＣＡＤ＆ＣＧ国家重点实验室调试成功，试验表明，基于图形约束的直线整体识别算法符合技术人员读图的规律，具有局部识别算法无可比拟的优越之处．

基于约束映射关系的二维几何约束模型

在系统实现的基础上 ,提出一种依据设计过程确定约束依赖关系的参数化设计模型 ,建立约束和图元之间的映射模式 ,优化确定节点之间的更新从动性 ,从而降低约束求解的复杂度 .用户添加的约束和系统自动识别的约束能动态添加到有向约束图中 ,并支持任意图形块的选择重复 .实践证明 ,该模型算法简单 ,交互性好 ,能很好理解用户的设计意图 .

基于图形数据的图形参数化方法

基于对图形数据的操作和对几何约束的处理,本文提出了一种参数化图形的新方法—参数驱动方法;提出了利用驱动树分析几何约束的方法;阐述了图形参数化的新思想:图形编程。本方法已用于剪板机和高压闸阀的设计绘图。

基于图纸理解的图形参数驱动的研究

针对工程图扫描输入识别后的特点 ,对基于图纸理解的图形参数化方法进行了探讨 ,提出了基于视图轴向尺寸链算法和尺寸派生策略 ,并在图形理解的基础上 ,用一般算法的几何推理方式实现了识别图形的参数驱动。

参数化设计中约束的自动识别

通过分析零件图中尺寸约束和图形元素之间的拓朴关系，提出约束自动识别算法。

基于梯度的拉格朗日乘数法的几何直观

针对目前大学数学教材中拉格朗日乘数法缺乏几何直观的问题,本文利用目标函数与约束函数的梯度关系,从几何角度对拉格朗日乘数法进行了详细的分析,并结合具体算例和几何图形给予说明,进而达到从几何直观揭示拉格朗日乘数法的本质,为代数表达式的几何解释提供了范例.

CBGAS── 一个基于约束的图形应用支持系统

本文首先讨论了约束现有的一些求解技术，并分析了几种约束模型的特点，然后介绍了我们设计的一个基于约束的图形应用支持系统——ＣＢＧＡＳ．它不同于一般的基于约束的系统，它是一个具有求解多种约束模型方法的一个统一框架系统，它可用于实现复杂客体的图形应用模拟．

一个基于图基约束集映射的参数化设计模型

文中提出了一个基于图基约束集映射的参数化设计模型 .对图基的概念作了阐述 .提出了一个适合于图基参数化的数据模型和约束集的多元组表示与映射方法 .给出了基于图基实例的约束求解方法和定位算法 ,并对计算方法作了归纳 .在此基础上 ,给出了一个基于图基的一致联动方法 .实践证明 ,基于图基联动的设计方法摆脱了传统的基于点、线、圆、圆弧低层次线素繁琐的交互设计工作 ,提高了 CAD系统的自动化程度 ,使设计人员对产品的设计、维护以及后续分析等过程都具有十分重要的意义 .

化工仿真工艺流程图绘制平台的设计与实现

石油化工领域常常需要为新生产装置研制开发相应的仿真软件 ,而开发这类软件要用到大量的工艺流程图。在化工工艺流程图中 ,各种容器是以图形构件来描述的 ,因此绘制图形构件是作图过程中较关键的工作。介绍了一种石油化工仿真工艺流程图绘制平台的设计与实现方法 ,该系统是以可重用图形构件库为核心的集成化支撑环境 ,通过利用图形构件的定义、生成、组织、检索、重用 ,可解决在工业过程中的图形组态自动生成和整体工艺流程图绘制问题。在绘制构件中 ,为了使工作高效 ,坐标位置准确 ,几何约束是不可缺少的。系统采用了几何约束、构件关联等技术 ,具有人机界面友好。

三维直线的表示及其约束

三维直线的表示是计算机图形学和计算机视觉中最基本的问题之一。在介绍了直线的表示原则以及分析了二维和三维直线的各种表示方法的基础上,选择并提出了适合三维重建的二维和三维直线表示方法:用法线式表示法表示二维直线;基于法线式表示法用垂直相交两平面表示法表示三维直线。提出了二维和三维直线的坐标概念,给出了正轴测投影和透视投影下三维直线之间的一些基本约束关系及其证明。

遗传模拟退火算法在约束求解中的应用

将遗传模拟退火算法应用于约束求解中 ,提高了约束系统求解的鲁棒性和效率 .与 Newton- Raphson数值方法相比 ,由于遗传模拟退火算法是一种单纯的数值迭代方法 ,不涉及到矩阵求逆 ,因此克服了 Newton- Raphson法对初始值敏感的缺点 ,具有很强的鲁棒性 ;与其他利用 BFGS的优化算法相比 ,由于遗传模拟退火算法是在一个初始的解空间中搜索所有可能的解 ,因此克服了 BFGS优化算法对良约束多解情况只能求出一个解的缺点 ;由于遗传模拟退火算法是将约束问题转化为优化问题后才进一步求解 。

基于FBM约束模型的可控性分形生成方法

为了获得分形生成过程的可控性,根据局部变形能的概率分布建立了基本FBM(factal Brown motion)约束模型,通过阈值估计给出了FBM约束因子的具体实现,使得分形生成过程能够在表面细节具备统计自相似性的同时更好地对宏观形状进行控制.其中离散约束下提出的区域缓冲控制与连续约束下提出的区域调和控制方法进一步丰富了分形生成的控制手段.可控性分形生成实例表明,该方法能够实现分形生成过程的有效控制,可在自然模拟、工程信息可视化等领域中得到广泛应用.

曲柄摇杆机构图解法的参数化设计

根据曲柄摇杆机构的图解设计原理,利用Solid Works中的约束功能建立其草图模型,通过改变参数值和设置方程式进行尺寸驱动,得到新的机构尺寸,这实现了曲柄摇杆机构图解法的参数化设计,同时解决了依据最小传动角图解设计曲柄摇杆机构的问题。该方法操作简单并且设计精度高,在机械设计领域中将有较好的应用价值。

基于图形约束的工程图纸扫描图象表面粗糙度的自动识别

本文通过分析现有工程图纸扫描图象的识别与理解系统，提出了表面粗造度的自动识别算法，从而弥补了以往系统的不足．基于图形约束的表面粗糙度整体识别算法符合技术人员的读图规律，处理速度快，可靠性高．该算法已在微机上调试成功．

一种基于边长约束的界址点坐标平差方法

探讨了图解法界址点坐标改正计算的方法。该方法以实地丈量的界址边长及界址边方位变化最小为约束,进行图解界址点坐标改正计算。实例计算表明,平差后的界址边长与实测值一致,并实现了几何图形保真。除界址点坐标精度难以满足地籍调查解析法要求外,界址边长、界址点相对位置关系、宗地面积均能满足地籍调查解析法需要,具有很好的应用前景。

考虑拓扑约束并采用改进遗传算法的PMU优化配置

为了进一步提高同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)配置的效率以及其在大规模系统中的应用,提出一种结合人工智能方法和图论方法的混合优化算法。该算法以4种拓扑重构规则和3种PMU配置规则为基础,利用拓扑约束分析法逐步得出目标电网PMU配置的约束条件,有效缩小了问题的可行解空间,并提出基于序号编码法的遗传算法(genetic algorithm,GA),使用改进的交叉变异算子避免繁殖过程中出现不可行解,从而进行高效的优化。算例表明,所提算法不仅能够准确得到最小PMU配置数目,而且对大系统也具有较快的运算速度,在大规模系统PMU配置中具有很高的应用价值。

几何约束二义性处理的自组织方法

提出一种基于图形理解的几何约束二义性处理的自组织方法。讨论了约束求解过程中的距离约束、角度约束和圆弧约束中的二义性问题,通过有向图的几何约束识别方法,保留了图形变化前几何元素之间的几何和拓扑信息,并以该约束信息为模板,利用多种图元关联约束方法图,唯一确定变参后的求解结果。该方法不需要繁琐的数值求解,避免了求解结果的二义性。

可控的三维Morphing

提出了一种基于距离场插值的三维 Morphing算法 .该方法通过解析距离场来实现三维 Morphing,使过渡形体的光滑性不依赖于原模型的离散剖分精度 .同时 ,给出了基于约束点对和变形控制体的交互形状过渡算法 ,用户可由此直观而方便地对变形过程实施有效的控制 .多个变形实例证明 ,该算法能够方便地实现两个任意定向流形模型间的可控三维 Morphing.

基于可伸缩矢量图形的手绘几何图形结构分析方法

复杂图形通常是由多个图元按一定几何关系构成,以基本图形的识别为基础,复杂图形识别重点在于图形元素之间的空间关系模式的判定。几何图形的图元构成复杂,难以直接利用启发式规则进行识别;而现有的结构分析方法太复杂,采用传统方法难以进行有效识别。针对手绘几何图形识别中结构分析这一核心技术问题,设计了一种几何图形结构描述模型,该模型通过对图元及其约束关系的形式化描述来表示图形,使用可伸缩矢量图形(SVG)标签存储图元及其约束,通过解析SVG标签来识别几何图形的形状及其内部关系,为图形结构分析提供了统一格式的表示方法。所提方法已经过自主开发的Geo Sketch系统的验证,并取得良好效果。实验结果表明:该方法简洁、低维,方便进行图形形状及内部关系的判定。

基于力导向算法的线束连接图自动布局研究

线束连接图是线束图纸中去除接插件、由线段组成的表示接插件连接关系的连通无环图,线束连接图决定了线束图纸布局的骨架,是线束图纸布局的主要内容。该文将无向图布局理论中的力导向不算模型和算法引入到汽车线束连接图的布局中,实现了连接图主干的自动搜索和线束分支的约束对称布局,进而完成了汽车线束连接图的自动布局,为汽车线束图纸的自动布局提供了有效方法和技术。