二次度量回归模型中折叠凹惩罚估计的统计性质

目前,关于二次度量回归模型的研究受到了广泛关注,比如相位恢复、动力系统状态估计、无标记的距离几何和各种组合图等问题。本文考虑从高维二次度量回归模型中恢复未知信号。通过采用折叠凹惩罚最小二乘估计方法,我们得到了真实信号与估计值之间的误差界。并且结果中还表明估计值与真实值有相同的支撑集。另外,文章中我们主要研究SACD和MCP两种典型的折叠凹惩罚函数。

基于相似性二次度量的高维数据聚类算法

针对高维数据相似度难定义的问题,提出了一种基于相似性二次度量的高维聚类算法。该算法首先由属性分布相似度和空间距离计算数据对象间实距离矩阵,得到各对象的最近邻表,根据该表内元素的交叉情况计算出数据间的相似性矩阵,最后根据该相似矩阵进行数据聚类。实验结果显示该算法能够获得优秀的聚类结果。

基于二次误差度量的大型网格模型简化算法

针对传统网格模型简化算法无法处理尺寸大于内存容量的网格模型的问题,提出一种改进的基于二次误差度量的大型网格简化算法。在经典二次误差度量(quadric error metric,QEM)算法的基础上,改进算法引入顶点法向量夹角与边长作为权值,以及基于八叉树的模型划分策略。实验结果表明,该算法能够完成大型网格模型的简化,并且在简化过程中很好地保持了原模型的细节特征。

基于内角加权及二次误差度量的三角形折叠算法

给出了一种基于三角形内角加权和二次误差度量的三角形折叠算法来简化三角网格模型。该算法以三角形的三个内角余弦和来控制三角形网格形状,以三角形折叠后新点到相关三角形平面距离的平方和控制简化模型误差,建立一种新的三角形折叠的误差标准,使形状狭长且折叠引起误差最小的三角形优先进行折叠。文中给出的实例表明,该算法既能很好的保留模型特征,又能有效地控制三角网格的形状。

基于离散曲率的二次误差度量网格简化算法

在医学图像三维重建时产生大量的三角面片,极大地限制了三维重建的速度。提出了一种基于离散曲率的二次误差度量网格简化算法。在代价函数中引入顶点离散曲率,通过将代价函数作为顶点对的权值来控制顶点对合并次序,更好地保留了原模型的细节特征,同时修改模型特征点与特征线的权值,使得简化过程中原模型的特征点与特征线能够较好地保留。经实验对比与分析表明,该算法有效地提高了图像质量且能很好地保持原模型的图形特征。

基于二次误差度量的点云简化

随着大规模点云数据的大量涌现,点云简化问题成为数字几何处理领域的研究热点.本文提出一种基于二次误差度量的自适应点云简化方法.该方法首先提取原始点云的特征点,并对其进行强制保护;而后以非特征点为球心,采用基于二次误差度量的方法,并结合曲率信息计算非特征点覆盖球的半径和最优简化点;最后用最优点代替覆盖球内贡献较少的非特征点,对模型进行自适应简化.该方法不仅具有较快的简化速度,同时还可有效地保持原始点云的几何特征.

用内法向量与二次误差度量修补三角网格孔洞

为了高效地修复含孔洞的三角网格模型,提出基于内法向量与二次误差度量(QEM)的孔洞修补算法.在识别孔洞边界之后,计算边界点的凹凸性与对应夹角角度,并利用最小角-曲率原则寻找最优修补点;根据三角形生成原则以及内法向计算方法生成新的三角形完成粗修补;最后利用二次型误差滤波函数对粗修补的网格进行优化处理.在VisualStudio2013环境下,对不同种类的含孔洞模型,利用提出算法以及孔洞修补经典算法进行实验,结果表明,文中算法修补的网格质量优于对比算法.

基于加权二次误差度量的点云模型简化方法

详细介绍了二次误差度量法在点云模型简化数据处理中的原理、方法及其应用。针对其存在的局限性,引入加权思想,很好地处理了图形表面模型三角化格局对原方法的影响。通过实验及精度分析表明,算法整体上要比传统二次误差度量法算法的精度高,而且可以保留更多的特征点。

结合QEM的布料层次化动态模拟方法

在布料仿真过程中,基于位置的动力学方法(Position Based Dynamics, PBD)在布料模拟的效果及实时性方面展现了其优越的性能,但在布料网格精度提升时,为了加快其收敛速度而增加迭代计算次数,会导致模拟效率大幅降低及约束震荡现象的出现。为了解决以上问题,文章结合对位置动力学方法的研究,提出一种以多重网格思想为核心的布料模拟方法,采用基于二次误差度量(Quadric Error Metrics, QEM)的网格简化法对布料多重网格进行构建,同时结合空间插值算法进行层与层之间的数据传递及位置矫正,可以构建出质量良好的三角网格结构,避免不规则多边形的出现;在布料层次化模拟的基础上,提出结合逐次超松弛迭代法(Successive Over Relaxation, SOR)与Gauss-Seidel方法(GS)的混合平滑方案并验证了其有效性。经实验分析,布料层次化模拟方法提高了质点数目增加后的收敛速度,具有一定的稳定性。

基于二次误差度量的保持特征的模型简化算法

使用二次误差度量的边折叠简化算法,提供了一种通用的、高效的、高质量的模型简化方案。然而这些方法仍然存在一些不足,如忽略模型的一些几何特征,模型简化均匀,在高简化率下不能很好的保持模型形状特征。因此,提出一种基于二次误差度量的模型简化算法,将顶点曲率,顶点的平展度因子以及顶点的面积属性考虑进顶点二次误差度量中,在简化过程中改变边的折叠顺序。实验表明,在相同的简化率下,算法能进行更高质量的模型简化,并且经过大规模简化后,能保持模型表面的重要几何特征。

改进边折叠算法的数字孪生模型几何轻量化设计

目的基于经典的边折叠算法,提出一种提高数字孪生技术中虚实映射关系实时性与稳定性的数字孪生模型几何轻量化方法,解决数字孪生模型占用内存大的难题。方法首先分析缝袋机器人码垛流水线的数字孪生模型的数据结构;其次基于经典的边折叠算法,引入二次误差度量作为边折叠代价,设计控制折叠因子,并运用多细节层次技术改进边折叠算法;最后设计四组对比实验进行测试。结果简化后的顶点数量平均减少了50.14%;简化后的文件所占用的内存降低了79.08%;符合数字孪生模型的几何形状误差要求并且大大提高了场景动画的帧率。结论笔者所提出的数字孪生模型几何轻量化方法大大减少了模型的几何图元,降低了模型文件所占用的内存,有效地改善了在数字孪生技术中虚拟产品和物理产品之间一一映射关系的实时性与稳定性差的问题,提升了场景实时渲染效果,保持了模型的细节特征和视觉效果。

基于外观保持的多分辨率模型生成算法

现代三维仿真系统中,大规模、精细模型的使用使得pc机难以进行实时渲染,因此该论文研究了一种模型简化算法,在同等分辨率条件下,最大程度的保留三维模型的外观特征。算法基于二次误差度量,引入了模型表面分类、顶点法向量偏移等约束条件。实验表明,该算法输出结果对模型外观保持程度较高。

基于数据重建的三角网格模型简化优化方法

由CT切片数据重建得到的三角网格模型常存在数据量大、狭长三角形多等问题,针对这些问题,研究了一种保持特征的高质量三角网格模型的简化优化方法。该方法分为网格简化和网格优化两个阶段。首先,采用基于曲面变化的二次误差度量计算边折叠代价,并按代价值的大小进行迭代的折叠简化,可较好地保持模型表面的特征;其次,通过二阶加权伞算子对简化模型中局部存在的狭长三角形进行优化处理,改善三角网格模型的质量。实验结果表明,该方法能够较好地保持特征区域的细节信息,并可靠地生成高质量、低几何误差的简化模型。

基于代价函数三角网格模型动态简化的研究

模型简化是解决复杂三维模型存储、传输、实时绘制与硬件处理能力的局限性之间矛盾的主要方法。介绍了三角网格模型简化相关技术和算法。目前基于边折叠的三角网格模型简化算法边折叠计算复杂,没有有效进行动态简化,结合Garland的二次误差度量算法和Hoppe的累进网格算法,提出了基于代价函数的三角网格模型动态简化算法。

多分辨率模型生成中颜色和纹理属性的处理

现有的图形处理系统难以对非常复杂的模型进行实时的存储、传输、显示等。一种有效的方法是根据要求生成一系列的多分辨率的简化模型。本文实现一种算法,不仅能进行几何简化,还能简化模型的表面属性,包括:颜色和纹理。本文对这个算法进行了详细介绍,并用图例显示了各种属性简化的结果。该方法可用在虚拟现实、计算机辅助设计和科学可视化领域。

基于移动终端屏幕分辨精度的网格简化算法

针对移动终端用户对三维物体的感知度与屏幕分辨率明显相关的特性,提出一种基于移动终端屏幕分辨精度的网格简化算法。算法定义了模型在目标屏幕上显示时的基准显示状态(BoV),并通过移动终端分辨率及物体的视距参数分别计算得到目标屏幕的分辨精度阈值及模型的分辨精度因子,通过加权二次误差度量(QEM)算法动态地删除不符合显示精度要求的冗余数据。算法易于实现,适用于手机、PDA等仅具备低分辨率屏幕的移动终端上的图形应用。实验结果说明新算法的有效性。

LOD模型生成算法研究

细节层次模型(LOD)是指对同一个场景或场景中的物体,使用具有不同细节的方法得到一组模型,供绘制时使用。建立LOD模型能很有效地降低数据量和复杂度,实现三维场景的实时处理。文中通过对LOD模型生成算法进行分析,研究了基于点删除算法的多分辨率模型生成方法、递进网格的简化算法、基于二次误差度量的几何简化算法等三种算法的实现步骤和误差计算方法。为以后在地形可视化、虚拟现实等领域的应用提供了理论依据。

一种基于区域综合特征的图像检索算法

针对基于内容的图像检索所面临的图像低级视觉特征和高级语义之间的语义鸿沟问题，提出一种基于区域的图像检索算法。在LUV颜色空间中使用K均值聚类算法进行图像分割，提取分割后各区域的颜色、形状和区域自相关特征构成区域的综合特征，采用二次型距离相似性度量方法完成图像之间相似性的计算。实验结果表明，该算法具有较好的图像检索性能，与MIRROR中各算法相比，使用平均归一化修正检索等级得到的检索性能提高了12%~47.8%。

基于PolyTrans的IGES文件简化

CAD软件与基于多边形的3D软件之间数据转换需求不断增加,但是CAD模型复杂度和精细度却越来越高,数据转换的难度变大。为了解决这一难题,结合PolyTrans,分析如何解决一般3D软件难以导入大型的IGES(Initial Graphics Exchange Specification)文件的问题。从PolyTrans模型简化模块的理论依据着手,研究如何控制多边形的数量、降低文件的复杂性和减少文件的数量,使大型CAD装配模型能顺利地以单个实体形式导入Lightwave、3DS MAX以及Maya类的3D软件。并结合具体科研项目,给出了模型优化前后各指标参数对比情况。

基于边折叠的网格简化算法研究

在计算机图形学和几何造型中,物体表面常用多边形网格模型来描述。一个复杂的场景可能会包含大量的多边形,不利于存储、传输及绘制。网格简化技术用于处理计算机图形学领域中广泛使用的多边形网格数据,主要应用领域有科学可视化、实时显示和虚拟现实等。文章给出了网格简化方法的分类,研究了基于边折叠的简化算法,对相关技术及其特点进行了介绍和分析,为以后的深入研究提供了参考借鉴。