室内软装三维模拟系统的设计与实现

介绍了系统研发平台,将OpenGL与Direct3D作为三维程序开发工具,为了提高真实度,将3ds MAX 7.0软件作为三维模型的制作工具。通过硬件抽象层HAL和硬件仿真层HEL实现Direct3D的驱动,对室内软装三维场景进行制作。依据室内软装场景元素给出代理区域,将代理区域合理布局问题看作确定目标空间最优分布位置问题。依据室内装饰学获取先验知识,与功能需求相结合确定约束条件,形成约束代价函数,通过求解函数实现室内软装布局。实验结果表明该系统设计的室内软装真实感强,系统缺陷少。

基于OpenGL与Direct3D的室内软装三维模拟系统设计

针对传统室内软装三维模拟系统选取几何建模方法三维模拟室内软装效果,缺乏有效的充实和渲染手段,真实性差。文中设计一种基于OpenGL与Direct3D的室内软装三维模拟系统,采用3DMAX软件建立室内模型,将该模型导入OpenGL三维图形标准库模块中,利用基本几何图元绘制室内软装场景元素,通过穿墙、重叠以及尺寸约束函数对场景元素进行约束,确保室内软装代理区域合理布局,充实室内模型,充实后室内模型传送至Direct3D渲染引擎模块变换单元实施软装布局,利用照明单元和光栅化单元对布局后室内进行渲染,获取最优室内软装效果,并输出室内软装三维模拟图像。实验结果表明,利用该系统三维模拟的室内软装真实性强,编辑操作平均运行时间为327 ms,用户满意度高。

三维手术模拟系统在复杂性肝脏肿瘤精准肝切除中的应用

目的总结肝脏三维手术模拟系统在复杂性肝脏肿瘤精准肝切除中的应用价值。方法回顾分析2009年5月-2014年6月云南省第一人民医院肝胆外科收治的85例复杂性肝脏肿瘤患者的临床资料。前瞻性研究对所有患者术前行肝脏CTA检查,应用三维手术模拟系统进行术前评估,分别计算模拟切除的肝脏体积、剩余肝脏体积和手术切缘,并与术后实际切除肝脏体积和实际手术切缘进行比较,最后通过软件虚拟肝切除功能优化手术方案。结果三维手术模拟系统可以清晰地显示和三维重建正常肝脏组织、肿瘤组织和肝内血管。患者模拟切除肝脏体积与实际切除肝脏体积统计学上具有相关性(P<0.01)。两者均值的差异无统计学意义(P=0.068)。模拟手术切缘与实际手术切缘统计学上也具有相关性(P<0.01),两者均值的差异也无统计学意义(P=0.256)。结论三维手术模拟系统可准确评估和模拟肝脏手术情况,为精准肝切除复杂性肝脏肿瘤提供手术数据和依据。

基于Direct3D的三维场景模拟系统的开发与应用

介绍了基于Direct3D虚拟三维技术开发的三维场景模拟系统3DSSS的基本功能、特点、开发中的关键技术以及完整的模拟过程,并以某看守所建筑设计的三维模拟方案为例介绍了3DSSS在建筑设计中的具体应用。

三维注塑成形模拟系统的研究和应用

注塑模CAE技术主要在两个方面体现了现代制造技术的优势,首要的是封闭型腔内的熔体流动成形过程分析,其次是满足成形工艺参数的模具及注塑机的机构运动控制分析。由于塑料熔体的非牛顿性以及注射流动过程的非稳态、非等温性,采用计算机模拟熔体成形过程具有很大的难度。虽然各国研究的单位很多,但最终形成了有影响的商品化系统的屈指可数。华中科技大学模具技术国家重点实验室承担的塑料注塑成形过程仿真项目于1996年通过部级鉴定,“九五”期间在国家自然科学基金和其他课题基金的资助下,该项目不断改进、应用和推广,经历了从二维分析到三维分析,从局部试点到大面积推广应用的历程。经过10余年的努力,通过采用一系列独创的算法,华中科技大学模具技术国家重点实验室开发出独具特色的三维注塑成形仿真系统HSCAE3D,这套软件系统反映了国内注塑模CAE技术的较高水平。本文结合HSCAE3D的软件技术,介绍了三维注塑成形模拟系统的关键技术与应用情况。

数字化三维正颌手术设计与模拟系统在本科生教学中的应用

牙颌面畸形患者常需要采用正畸结合正颌手术治疗的方法进行矫正。由于正颌外科学手术设计灵活抽象,操作复杂,如何使本科生在短时间内理解并掌握正颌手术的相关知识一直是口腔颌面外科临床教学的难点。数字化三维手术设计与模拟系统应用于本科生教育,既形象直观又可进行模拟手术操作,可使本科生加深对牙颌面畸形和正颌外科手术的理解和知识点的掌握。与传统教学方法相比,数字化三维手术设计与模拟系统是一种更加科学有效的本科生教学方式。

三维手术模拟辅助骨软骨瘤患者髁突重建

目的：研究计算机辅助三维手术模拟系统在髁突骨软骨瘤切除后下颌升支后缘上移髁突重建术中的作用，并探讨其临床应用价值。方法：2007～2009年期问，6例髁突骨软骨瘤患者，利用SurgicaseCMF软件行术前设计和三维手术模拟得出相关数据，辅助行病变髁突切除术和升支后缘切开上移髁突重建术。术后行临床检查、放射检查对骨瓣愈合情况和颞下颌关节功能进行评价。结果：所有的患者均获得良好的开口度，未见下唇麻木病例。全景片显示下颌升支后缘的上头位于关节窝内，无骨粘连和骨吸收。结论：在骨软骨瘤患者下颌升支后缘上移髁突重建手术中，应用计算机辅助三维手术模拟系统可以使得手术更加精确和方便，避免了对重要结构的损害，提高了患者的满意度。

三维手术模拟系统在肝癌患者极量肝切除术中的应用：35例报告

目的 探讨三维手术模拟系统在极量肝切除中的应用价值.方法 采用三维手术模拟系统行手术前评估,运用计算机模拟切除的肝脏体积、剩余肝脏体积和手术切缘,将其与手术后实际切除肝脏体积和实际手术切缘进行对比,最后采取软件虚拟肝切除功能将手术方案进行优化.结果 在三维手术模拟系统的指导下,35例肝癌患者顺利完成极量肝切除,术后第2天超声显示发生腹水和中等量胸水各1例,出现肝衰1例,无胆漏及围手术期死亡发生.所有并发症经积极处理均好转.术后平均住院22 d（范围6～85 d）.术后观察1个月无一复发.结论 三维手术模拟系统可有效、准确评估和模拟肝脏手术情况,对极量肝切除手术的开展具有较好的指导及帮助作用.

三维手术模拟系统在肝癌患者精准肝切除中的应用

目的评价一种新研发的三维手术模拟系统在精准肝切除中的应用价值。方法回顾性分析2009年5~11月期间在中山大学附属第一医院肝胆外科因肝癌接受精准肝切除术的85例患者的临床资料。对所有患者术前行CT检查,应用三维手术模拟系统进行术前评估,分别计算模拟切除的肝脏体积、剩余肝脏体积和手术切缘,并与术后实际切除肝脏体积和实际手术切缘进行比较,最后通过软件虚拟肝切除功能优化手术方案。结果 三维手术模拟系统可以清晰地显示和三维重建正常肝脏组织、肿瘤组织和肝内血管。所有患者均行精准肝切除术,3例患者术后2 d出现腹水,2例患者术后2 d出现中量胸水,4例术后5 d发现漏胆,均经保守治疗后好转。85例患者住院时间为6~88 d（平均23 d）,术后30 d内无复发,住院期间无死亡病例。患者模拟切除肝脏体积与实际切除肝脏体积统计学上具有相关性（r=0.960,P〈0.001）,两者均值的差异无统计学意义（896.7 ml比819.1 ml,t=1.851,P=0.068）。模拟手术切缘与实际手术切缘统计学上也具有相关性（r=0.972,P〈0.001）,两者均值的差异也无统计学意义（12.2 mm比11.9 mm,t=1.143,P=0.256）。结论 三维手术模拟系统可准确评估和模拟肝脏手术情况,在精准肝切除的开展中具有一定的辅助作用。

化学事故应急预案动态推演系统设计与实现

为提升危化品行业事故应急预案科学性、针对性和有序性,基于事故机理模型,依据应急预案流程及应急救援措施对事故灾害后果进行实时计算,设计与研发了一种可情景模拟、可预案编辑、可智能评估的化学事故应急预案三维动态推演模拟系统,实现了化学事故现场科学重构与应急过程动态回溯、应急预案的三维动态生成与推演评估等功能,提升了应急预案推演的科学性、准确性和直观性,可为危化品企业安全生产和应急能力提升提供技术支持和工具支撑。

3D GIS与3D GMS中的空间构模技术

3DGIS和3DGMS是近10a来地学领域并行发展的两大领域。该文从研究对象、数据来源、空间参照、空间构模、拓扑描述、空间量算、空间分析及应用领域等方面分析了3DGIS和3DGMS异同,并从数学模型、高程特征、属性特征和构模方式等方面讨论并重新界定了空间维数问题。重点分析了空间构模技术,将3DGIS和3DGMS中的空间构模分为基于面模型、基于体模型和混合构模3大类,并进行了分析比较和讨论。指出3DGIS和3DGMS将殊途同归,并最终建立全要素的真3D地球信息系统。

Mitigation of floor heave in West Kentucky Coal Mine

A West Kentucky mine operation in No. 11 seam encountered floor heave, due to the localized increase in the thickness of the fireclay mine floor. Floor heave has overridden seals installed in two mined out panels. The third seal's location was planned for isolating that area from the Mains. A plan of support has been developed to prevent repetition of the floor heave and related problems outby the seals. The applied ground control measures were successful. An attempt of a 3D numerical modeling was made; thus, it would match the observed behavior of the mine floor and could be used as a design tool in similar conditions. The paper describes sequence of events, an applied mitigation ground control system, and the first stage of numerical modeling.

Spectrality of planar self-affine measures with two-element digit set

The iterated function system with two element digit set is the simplest case and the most important case in the study of self affine measures.The one dimensional case corresponds to the Bernoulli convolution whose spectral property is understandable.The higher dimensional analogue is not known,for which two conjectures about the spectrality and the non spectrality remain open.In the present paper,we consider the spectrality and non spectrality of planar self affine measures with two element digit set.We give a method to deal with the two dimensional case,and clarify the spectrality and non spectrality of a class of planar self affine measures.The result here provides some supportive evidence to the two related conjectures.