一种改进的网格多边形online探索算法

针对网格多边形机器人online探索问题,在分析现有成果的基础上,结合SmartDFS算法,并通过扩大机器人视觉范围,使其范围限定在给定的单位网格内。通过区分不同类型的网格,确定遍历的优先级别以设计出不同的探索策略,提出SmartDFS-OPT算法。该算法将网格多边形online探索问题求解算法的竞争比从5/4降低为7/6,达到了理论分析结果的下界,使机器人的online遍历路径长度达到最短,因而是求解该问题的一个最优算法。该算法将有助于那些基于机器人探索未知环境的智能设备的研发与应用。

基于任意多边形网格剖分的泊松方程广义有限差分方法

求解泊松方程的一种常见数值方法是有限差分方法,其思想是对区域进行网格剖分,利用差商代替导数将微分算子离散,建立以网格节点值为自由度的代数方程组,从而把微分方程的定解问题转化为求解代数方程组的问题.有限差分方法对计算区域、边界条件都具有局限性,在偏微分方程数值解教材中,通常利用原始网格剖分的外心对偶体,构造其有限体积离散格式,但外心对偶体对原始网格依赖性较强.为了克服此问题,基于任意多边形网格的重心对偶体,给出二维泊松方程的广义有限差分统一格式,该格式有利于学生加深对差分方法的理解,从而提高学生运用数学工具解决实际问题的能力.

基于STAR-CCM+多边形网格的垂直轴风机的仿真分析

目前主流的风力发电机以水平轴式为主,除此以外还存在一种垂直轴风机,其与水平轴相比在某些方面有着一定的优势,然而垂直轴风机领域的研究还较少,技术及理论都不够成熟,使得垂直轴风机一直得不到较好的应用。为了得到一种更具实用价值的垂直轴风力发电机,本文以传统的H型垂直轴风机为基础进行改进,添加了辅助电机和电磁锁等结构,解决了H型垂直轴风机的自启问题。同时,为了将风机的发电功率最大化,需要得到风机在各风速工况下的最佳转速,使用STAR-CCM+的多边形网格,并引入k-ε湍流模型进行垂直轴风力发电机流场仿真模拟。通过改变环境风速和风机转速,对比不同工况下的发电功率,找到各环境风速下的最佳的风机转速。仿真结果表明,当风机转速是当前环境风速的2.5倍时,风机的发电功率最大。

体积保持的多分辨率多边形网格的光顺造型

给出了一个高效的多边形网格的多分辨率光顺造型算法 .该算法首先通过引入体积保持约束 ,快速地实现稠密多边形网格的多分辨率表示 .然后结合一个有效的无收缩光顺算法 ,对网格执行高效的多分辨率光顺编辑 .与传统编辑方法不同 ,该方法利用体积保持约束及优化技术 ,来自动恢复编辑区域中相应的细节 ,而无需引入非常损耗资源的局部标架 .实验结果表明 ,该算法计算稳定、高效 ,能产生复杂的模型 .

一般多边形网格的几何压缩

提出一个通用的一般多边形网格的几何压缩算法 .针对目前三维拓扑压缩算法大都仅适用于三角网格的现状 ,在已有算法的基础上 ,进行了有效的推广 ,使得对于包含任意边数多边形的网格都可以进行有效的压缩编码 ;另外 ,根据多边形网格任一多边形中的各个顶点共面的特性 ,提出一种顶点坐标压缩方案 ,该方案与上述拓扑压缩算法有机结合可以显著地减少一般多边形网格数据在网上传输所需的带宽 ;最后 ,对编码过程产生的输出流进行游程编码与算术编码相结合的混合压缩编码 。

基于多边形的TOUGH2模拟器网格生成方法

针对TOUGH2模拟器网格数据较难生成的特点,在总结分析已有的网格生成工具的优缺点基础上,介绍了基于多边形的网格生成方法。该方法先将研究区离散为多个三角形网格,再将其转化为多边形网格。基于水文地质参数分区和地理信息系统软件,可生成各结点的水文地质参数分区信息,再利用统计软件将已知点的高程和厚度信息扩展到模拟层的结点,最终可生成TOUGH2模拟器需要的网格输入文件。以北京市平原区网格生成说明了方法的合理性。这些成果为TOUGH2模拟器的推广应用提供了参考,并将提高TOUGH2的使用效率。

基于多边形网格的变系数问题边界单元法

提出一种用多边形网格计算二维变系数问题域积分的新型边界单元法。首先,构造了由任意多边组成的多边形网格形函数,用于几何与物理量的插值;其次,用径向积分法将多边形域积分转换成沿多边形周边的线积分,有效解决了各类非规则多边形网格的单元积分难题;最后,三个有关功能梯度材料与结构的数值算例结果显示本文提出的算法和常规有限元相比误差小于1%,说明本文方法具有很高的精度,且由于其单元积分时无需对积分函数或者积分域进行三角化等额外处理,该方法具有很高的效率。

使用多边形网格绘制等值线的方法

本文在三角形网格等值线方法的基础上,提出了多边形网格概念,系统介绍了多边形网格文件生成过程,以及如何在网格上实现对特殊地形下等值线走向的控制,并给出了多边形网格等值线算法框图。实际输出效果令人满意。

求解N-S方程的多边形网格与三角形网格对比

本文介绍了基于边的数据结果离散对流扩散方程的方法,编制了适用于任意多边形单元网格的有限容积法计算程序,利用方腔自然对流、外掠后台阶和移动顶盖驱等算例考察了三角形网格与多边形网格在数值计算方面的性能差别。结果表明,采用三角形网格收敛较慢且不容易获得网格无关的解,而采用与三角形网格对偶的多边形网格则收敛较快且易获得网格无关的解。

不同多边形网格计算性能的比较

利用基于多边形网格的有限容积法计算程序,考察了由三角形网格生成的三种多边形网格用于求解层流N-S方程组的数值特征。结果表明,收敛特性与多边形的构造方法无关,但计算结果的精度与网格类型有关,满足局部正交的PEBI网格精度最高,而由三角形形心相连构成的多边形精度较差。就方腔自然对流问题而言,在边界附近铺几层正交网格有利于提高努谢尔特数的精度。

基于改进Face Fixer方法的多边形网格模型拓扑信息压缩

研究并改进了基于Face Fixer编码方法的多边形网格模型拓扑信息的单分辨率压缩算法。通过对多阶自适应算术编码和区间编码压缩效率和压缩性能的比较实验,得出结论:区间编码的稳定性、抗干扰能力和编码速度优于算术编码。因此,提出采用自适应区间编码与拓扑信息编码相结合的方法压缩实际应用中的大数据量模型。

多边形网格的平滑除噪声算法

给出了一个高效的无收缩平滑算法,用于消除多边形网格模型表面上的噪声,生成光滑的几何模型。通过引入面片重心不变的约束条件,算法将平滑问题转化为一个能量泛函的条件极小化问题,并给出了一个新的高效迭代求解方法。结果表明,它不仅能快速地去除表面上粗糙的噪声,保持其形状特征,且具有运算量少,计算稳定,收敛快等诸多好性质。

基于LOD的多边形网格简化算法的优化

介绍了LOD的多边形网格简化算法,通过对LOD的多边形网络简化算法的改进,从而能有效地加速复杂场景的渲染,不仅能实现连续的转换LOD模型,而且能提高虚拟环境中实时仿真的效果。

利用多样化算法,培养学生数学核心素养——以网格背景下多边形面积问题解决为例

原创一道网格背景下多种算法解决多边形面积的题目，可以有助于培养学生的数学核心素养。具体而言，可以通过以下路径展开：研发学习素材，为学生创设研究问题的空间；鼓励独立思考，培养科学精神；在个性化解法的生成中，培养学生勇于探索的精神；在算法多样化的交流中培养学生理性思维；在活动经验的积累中，培养学生批判质疑的精神。特别是当学生遇到看似无法解决的问题时，鼓励学生探索问题解决的新途径，培养学生反思问题的解决过程，从而更好地感悟学习方法。

基于非结构任意多边形网格的滑移面计算技术

基于任意多边形网格管理体系,针对流体多介质问题的数值模拟,发展了拉氏方法滑移面计算技术.文章给出了滑移线设置的数据结构,滑移线上主从点速度与位置的计算格式,及节点滑移后引起界面上点、相关网格邻域关系变化的算法。该滑移计算技术避免了传统算法中由于以模拟法(重叠或分离网格)代替直接法(拼接网格)而造成几何守恒律被破坏的缺陷.数值例子验证了该算法的可行性,体现了算法无缝连接的特点.

基于MLPG法的新型无网格法——多边形无网格法

为了提高无网格法的计算效率,该文提出一种新型MLPG法——多边形无网格法,该方法采用改进的PU函数作为形函数,试探函数预先满足位移边界条件;积分子域取为以节点为中心的多边形区域,多边形各个顶点与节点对齐;积分子域重叠少,计算效率高;建立了邻近点数据库,提高了邻近节点搜索速度。与传统的MLPG无网格法相比,多边形无网格法具有更强的实用性和更高的计算效率。分析实例证明多边形无网格法是一种精确和实用的数值方法。

基于测地距离的多边形网格模型约束变形

提出了一种基于测地线的多边形网格模型的约束变形方法.首先给定一系列的变形约束源(可以是点、线或者面)以及约束源的有效半径及变形目标(偏移量、缩放比例、旋转轴和旋转角度),然后通过计算三角形网格的各顶点到约束源的测地距离来确定各顶点的场值,这个场值将作为变形的权值.在基于欧氏距离的传统约束变形中,对某一约束区域的变形往往导致对约束源附近区域不需要的变形结果,而利用测地距离来计算各点的变形权值,可以很好地避免这种现象的出现.实验结果表明,这种变形方法是直观而且有效的.

多边形网格模型简化算法综述

系统介绍了多边形网格模型简化算法,给出了基本术语和算法分类,在此基础上对各种算法的优缺点进行了分析,然后根据误差控制、简化速度等指标对各种算法进行了对比,并对简化算法的选择给出了相应的建议,最后对简化算法在产品异地协同设计中的应用以及深层次问题进行了探讨。

基于多边形网格造型方法的研究与实现

用计算机生成真实感图形是计算机图形学的重要课题之一,它的主要工作是在计算机图形显示设备上用具有立体感的二维图形来尽可能逼真地模拟我们所观察到的现实世界中的场景。本文对真实感图形生成过程进行了研究,实现了基于多边形网格的实体造型、取景变换、消隐和光照等,并且在实践中进行了验证。

基于多边形导航网格地图的改进A~*算法

针对A*寻路算法在大型地图中搜索路径结点过多、搜索效率过低的问题,提出一种基于多边形导航网格的改进A*算法。首先利用建模工具对地图中障碍物进行剔除,生成可行走域的多边形导航网格;其次对多边形网格进行Delaunay三角剖分,形成三角导航网格,利用二叉堆对A*算法所使用的数据结构进行优化,采用目标范围界限方法对导航网格进行预处理,并将处理A*算法的启发函数进行改进以适用于多边形导航网格,对多边形导航网格生成路径利用漏斗算法进行路径平滑处理,生成实际最优路径;最后利用Unity3d游戏引擎搭建地图寻路实验平台,对比分析算法的性能差距。实验证明,基于多边形导航网格改进A*算法在大型地图中的搜索效率明显高于基于传统方格地图A*算法。