基于人体骨骼特征的三维服装碰撞模拟

为了提升实时布料模拟过程中服装与人体碰撞的真实感,提出一种基于包围盒与网格法的自动化人体拟合的碰撞方法。结合人体骨骼结构和服装类型,有效优化参与碰撞模拟的骨骼信息,方便获取人体各部位特征点,并进行语义分割。依据蒙皮动画的特点,生成简单胶囊体和网格包围体拟合人体的几何形状,并实现碰撞体的动态跟随。使用生成的胶囊体代替人体进行粗略碰撞,排除较远端不可能发生碰撞的网格,基于网格方法实现精细化碰撞模拟,有效减少人体与服装模型之间的相互穿透。在弯曲时变形较大导致网格覆盖不全的关节处采用球体拟合,避免局部穿模。实验结果表明,文中方法可以自适应地生成拟合人体的碰撞体。粗略碰撞与精确碰撞结合的方法不仅有效提高服装与人体碰撞模拟的逼真度,而且能够确保高效的三维服装实时模拟效果。

钢骨架聚乙烯塑料复合管在较高温度下使用的讨论

钢骨架聚乙烯塑料复合管是以低碳钢丝为增强相,高密度聚乙烯为基体,通过对钢丝点焊成网与塑料挤出填注同步进行,在生产线上连续挤出成型的新型双面防腐压力管道。这种管材的突出特点是既防腐又耐压,同时,与纯聚乙烯塑料管相比,钢骨架聚乙烯塑料复合管的使用温度范围有了较大拓宽。但由于其基体为聚乙烯材料,这种管材的最高使用温度究竟可以达到多少度?针对这一问题从不同的角度进行了一定范围的讨论。

基于细分的网格模型骨架驱动变形技术

针对传统骨架驱动变形方法中模型细节特征不能得到有效保持的问题,提出一种基于细分的骨架驱动网格模型变形方法。首先,对网格模型待变形区域基于截交线进行局部骨架提取和控制网格构建,分别建立骨架与控制网格以及控制网格所对应细分曲面与待变形模型区域之间的关联关系;然后,将基本函数作用下的自由变形方法应用于骨架变形,通过骨架变形驱动控制网格变形,将变形前后控制网格所对应细分曲面的变化信息转为网格模型泊松梯度场的改变;最后,根据改变后梯度场重建网格模型。实例表明,该变形方法针对不同网格模型均可以得到较好的编辑效果,且细节信息在变形后都得到了有效保持。与传统骨架驱动变形方法相比,该方法除具备交互操作简单直观的优势外,同时能够更好保持变形模型几何细节特征,更为适合具有丰富几何细节的复杂模型的变形编辑。

保持几何特征的均值骨架子空间网格变形

骨架子空间网格变形算法(SSD)在许多3D应用程序中被广泛使用,但其预操作烦琐不适合于普通用户,且变形的结果常常会出现拉伸或收缩等不自然现象.提出一种改进的骨架子空间网格变形算法,将SSD与微分域坐标和均值骨架坐标相结合,达到局部几何特征及骨架特征的保持.由于改进的骨架子空间变形算法最终归结为一个线性的能量最小问题,从而达到了操作的实时性.通过实例证明,该算法不但能够实时地生成视觉真实的变形结果,而且应用广泛,适合于普通用户.

骨架驱动的三维模型变形方法

为发展三维网格模型的变形技术,研究了多种三维模型变形算法,通过对骨架驱动变形算法的深入研究,针对现行算法多是以单一骨架驱动变形的不足,提出了一种新的基于多骨架点驱动的交互式局部变形方法。有效结合模型的骨架图结构,确定各骨架点对应的局部区域。并将骨架点拟合为二次Bézier曲线,通过交互式拖动任意骨架点计算与之相连的多骨架点的动态变化,实现模型局部区域的自然形变。实验结果表明了该算法的有效性和直观性。

钢丝网骨架聚乙烯复合管的性能特点及工程应用

简要介绍钢丝网骨架聚乙烯复合管的结构、性能、应用领域及其在工程应用中的几个问题,并将钢丝网骨架聚乙烯复合管与纯聚乙烯管进行对比,展望了钢丝网骨架聚乙烯复合管的发展前景。

钢丝缠绕增强塑料复合管外压失稳理论分析

钢丝缠绕增强塑料复合管(PSP)外压失稳试验研究提出了 PSP 外液压试验装置和试验方法,并进行了 PSP瞬时临界失稳压力和长时蠕变失稳压力的测量。为了进一步理解 PSP 的失稳现象和失稳的力学机理,提出了一个PSP 失稳压力预测力学模型,将 PSP 简化为四层正交各向异性层合管,用回字形模型推导出复合层弹性常数,根据唐奈扁壳理论建立 PSP 瞬时失稳临界压力力学模型。理论结果与试验值吻合较好,表明给出的计算模型可以较好预测复合管的失稳临界压力。进一步分析 PSP 设计参数与临界压力的关系,提出提高 PSP 失稳临界压力的措施。最后对 PSP 持久临界失稳压力进行了估算。

基于骨架驱动的网格模型变形方法

为更好地实现网格模型的约束变形,结合仿射变换思想和广义元球变形技术,提出了一种基于骨架驱动的网格模型变形方法.在确定兴趣区域后,通过创建兴趣区域网格模型的骨架模型,将兴趣区域上的网格顶点映射到骨架线上;然后,根据需要选择相应的带势函数的变形模型(旋转、平移或缩放),并给出变形目标;最终根据兴趣区域网格顶点与骨架的映射关系,计算出网格顶点变形后的新位置,得到变形结果.针对平移变形出现的失真问题,运用旋转修正方式进行了修正.试验结果表明,该方法直观、有效,并能很好地保持网格模型的局部特征,可灵活地实现网格模型的旋转、平移、缩放等变形操作.

基于均值骨架的网格变形复制

为了快速重用源网格变形序列,提出一种在线性空间中基于均值骨架的网格变形复制算法.该算法首先通过计算均值骨架及其坐标,自动建立源网格与目标网格的对应关系,无须前期用户指定对应点;然后通过均值骨架坐标与微分域坐标变形技术的融合,将目标网格的变形转化为线性的能量约束问题;最后利用线性最小二乘法计算出目标网格的变形序列,在实现高效计算的同时保持目标网格的几何特征.通过实例证明,该方法不仅能够实时地生成视觉真实的变形复制结果,而且无须用户专业性操作,适合动画制作初学者.

一种改进的基于特征点求解的骨架提取算法

基于特征点求解和Reeb图思想,实现了一种新的骨架提取算法。首先求取模型特征点集,以特征点为计算依据,根据三角网格中每个顶点与特征点的不同对应关系得到网格分支点,聚合成一系列骨架点,依据骨架点携带的拓扑信息,连接拓扑相邻的骨架点得到模型骨架。采用了改进的特征点提取算法,其时间复杂度由O(n3)提高到了O(n2log(n)),实验表明算法能够快速提取骨架,针对一般模型的骨架提取效果令人满意。

利用空白区域骨架线网眼匹配多源面状居民地

多源大比例尺城市地图中,同名居民地数据间往往存在较大几何位置偏差,从而增加了居民地匹配的难度和不确定性。针对这一问题,本文提出了一种利用空白区域骨架线网眼进行居民地匹配的新方法。首先,提取空白区域骨架线,并建立空白区域骨架线网眼和居民地之间的一一映射关系,将居民地匹配转换为骨架线网眼匹配;然后,根据骨架线网眼之间的相接拓扑关系构建对偶图,计算对偶图中每个节点的各项中心性指标,并利用极化变换和层次分析法建立骨架线网眼匹配模型,获取骨架线网眼匹配结果;最后,将骨架线网眼匹配结果按照映射关系进行传递,从而得到居民地匹配结果。将居民地匹配转换为空白区域骨架线网眼匹配,并对骨架线网眼进行对偶图构建和极化变换,为匹配增加拓扑约束和相对位置约束,从而弥补几何位置的较大偏差对匹配造成的影响。对比试验及分析表明本方法能够有效解决大比例尺城市地图中几何位置偏差较大的面状居民地的匹配问题。

基于动态轮廓模型的微分域网格变形

提出了一种在线性空间中近似保持几何特征、骨架和体积特征的微分域网格变形技术,即基于动态轮廓模型的微分域网格变形.动态轮廓模型概括了网格的能量形式,通过保持它的不变性,从而达到骨架和体积的近似不变.由于动态轮廓模型是通过线性计算获得的,跟网格微分域方法融合后是一个线性的能量最小问题,从而达到用户操作的实时性.通过例子证明,基于动态轮廓模型的微分域网格变形技术能够很好地保持网格的几何特征、骨架和体积特征,且能做到实时交互.

钢网骨架耐灼烧带在烧结矿输送中的应用

分析了造成八钢烧结成品矿输送胶带机故障率高、寿命短的原因,使用了抗撕裂钢网包裹钢丝绳芯钢网骨架体结构、抗灼烧覆盖胶的钢网骨架耐灼烧输送带,具有纬向强度高、抗撕裂性能、表面抗灼烧的特性,改善了烧结成品矿输送胶带易灼烧、撕裂的现状,降低成品胶带机故障率,大幅提高了成品胶带机的使用寿命。

基于顶点重要性骨架图的视点快速选择算法

针对三维模型形状分析与处理、图形绘制、场景理解与优化布局等应用中的视点选择问题,利用三维模型线形骨架定义源模型顶点的重要性,给出了视点信息量的计算方法.采用Loop子分模板,对选定的初始视点集所形成的三角网格进行迭代式子分,在给定阈值的前提下,给出了三维模型最佳视点和最不利视点的快速选择.理论分析和实验结果表明:基于顶点重要性构建的骨架图,利用子分模板可快速地实现三维模型最佳视点和最不利视点的选择,算法执行效率高,能在最佳视点中提供更多的全局拓扑知觉信息.

新型环保复合管道在地铁中的选择与应用

结合地铁水系统的复杂功能、环境特点和使用要求,重点选取衬塑钢管、涂塑钢管、钢丝网骨架管3种典型的新型环保复合管道。通过对比分析这些管道在地铁中的选择与应用,以期提升其在地铁中的应用水平。

三维网格模型局部骨架交互式提取方法研究

利用种子生长算法获取模型拟提取骨架局部区域,然后在局部区域首尾处交互确定出初始截平面,并自动插值出中间的等分截平面,最后求解几何截面与局部区域网格的截交线,将截交线的几何中心(即骨架点)顺序连接即生成局部骨架。实验表明该方法将人机交互与自动插值相结合生成截平面,算法简单,交互方便,易于控制,并且得出的模型局部骨架较精确。

三角网格模型骨架提取算法

骨架图能够直观表达三维模型几何形状,很好地反映模型的拓扑特征,在工业机器人抓取、特征识别等领域有着广泛的应用。针对三角网格表达的工业零件给出一种骨架提取算法,该算法采用Reeb图对三角网格进行骨架的抽取运算。首先读取三角网格文件,并对复杂的三角网格进行简化处理,然后遍历所有的三角网格,采用Dijkstra算法抽取基本点集,根据定义的连续函数计算每个顶点的函数值,最后根据函数值得出模型的基本骨架。实验表明,该算法具有良好的计算效果和效率,提取出的骨架图较好地保存了三维模型拓扑结构和姿态,可作为后续研究三维模型搜索的特征描述符。

基于轮廓线的三维网格曲面绘制

在融合了交互式轮廓绘制与网格造型技术的基础上,提出了一种快速三维网格曲面建模方法。根据绘制轮廓线的特征点分布,进行约束化三角网格剖分,提取二维轮廓线的骨架;选取骨架点和采样点投影到三维空间椭球曲面,并引入二面角原则,优化了空间离散数据点的三角化算法;最后缝合骨架点,获得三维网格曲面表示。实验结果表明了该算法的直观性、高效性。

塑料配电柜的研制和应用

研制了一种塑料配电柜,该塑料配电柜由改性树脂经注塑成型或者热压成型加工制作而成。另外,根据塑料配电柜的不同要求有的塑料配电柜中还使用了尼龙网或钢丝网或者钣金件骨架,这样既保证了塑料配电柜的绝缘性能,又增加了塑料配电柜的刚性,同时还增加了塑料配电柜对电磁辐射的屏蔽性能,试验结果表明,该塑料配电柜耐老化、免油漆、耐雨水冲刷、耐腐蚀、绝缘性能好、电磁波屏蔽性能佳、加工工艺简单、生产制作成本低廉,综合性能优于金属材料制作而成的配电柜。

一种自然网格的生成算法研究与应用

装配体在工作时应视为一个整体,其受力分析与单个零部件的分析不同,需要考虑零部件之间连接部位的受力分析。针对框架类装配体的特点,结合装配体零部件之间的连接关系,提出一种装配体自然网格生成算法,并在CAA平台基础上实现了这种自然网格单元的生成,从而得到装配体的骨架模型,即有限元分析模型。实践证明:该方法在框架类装配体模型的有限元分析中是切实可行的。