计算机三维图形中一个平方根倒数算法的数学证明及优化

在计算机三维图形领域中存在一个仅使用位操作和减法运算的快速平方根倒数算法.作者利用代数分析结合Mathematica软件提供的数值方法,通过构造相对误差目标函数并最小化之,证明了此算法的有效性,指出了其适用条件并发现了算法中一个常数的较优替代值.此外如果按输入分两类分别进行计算能再提高精度.进一步利用C语言编程手段验证了优化后的算法.

影视动画三维计算机图形制作流程研究

计算机图形学技术的革新,使其在影视动画制作中的应用比较普遍。相较于传统的影视动画制作技术,三维计算机图形制作流程相对比较复杂,制作过程中很难对相关数据进行把控。研究人员逐渐对影视动画三维计算机图形制作具有了更深层次的认知,并采用数据交换格式对计算机图形制作流程进行有序的分割,提高了其整体制作质量和效率。

基于OpenGL的三维图形应用程序中的一种空间曲线绘制方法

文章给出了一种应用在基于OpenGL的三维图形应用程序中的空间曲线绘制方法。这种方法综合考虑了曲线显示效果,绘制效率和存储量等方面的因素,取得了令人满意的效果。

利用顶点预测方法实现三维网格的保形简化

针对产品的三维表面用三角网格来表示时,三角形数量巨大的问题,提出了一种基于顶点预测的三角形折叠简化方法。首先根据网格模型的每一个顶点与其周边元素之间的几何拓扑关系,运用投影预测方法来预测三角形折叠的折叠点坐标,然后运用线性插值算子对折叠点坐标进行调整。为进一步保证简化后模型的质量,在采用距离误差控制的同时,引入了角度误差控制方法。实验结果表明,该简化算法在减少模型的三角形数量的同时,有效地保持模型特征,保证了模型表面的光顺。

基于多传感器融合的移动机器人三维地图创建

面对移动机器人三维地图创建问题,使用融合了全景相机和三维激光扫描仪的移动机器人作为平台,搭建了机器人地图创建系统。全景相机提取环境信息和地标组特征,在生成二维地图的同时提供精确的机器人定位信息,并以此定位信息为基础将三维激光扫描仪得到的三维点云进行配准,重复这一过程直至最终得到环境的完整三维地图。实验在多种环境下创建了三维地图,验证了系统的可靠性和实用性。

使用OpenGL开发实时三维应用程序

计算机三维图形技术已发展到了实时阶段 ,怎样有效地开发实时三维应用系统 ,是目前较为引人注目的话题。笔者先后开发了数个OpenGL三维应用软件 ,从中总结出了实现实时三维应用系统的不少关键技术 ,包括实用的初始手段、分类分批建模、纹理、实时用户浏览控制及其位置处理等。这些技术已应用于实时电视特效播出系统、道路可视化设计 /评价系统等。笔者将开发中总结的典型作法与经验作一个方法性概述。

基于CATIA的舵系三维设计及应用分析

为丰富设计手段,提高设计能力,运用CATIA对舵系各部件进行三维建模,对设计过程中的难点——参数化建模进行探讨,并结合设计过程中遇到的问题,对三维建模设过程进行总结分析。对于舵这类剖面较多的舾装件,采用三维建模设计可以大大缩减设计周期,更利于在设计过程中发现问题,且修改也更准确快捷,有效提高工作效率。

某型无人机地面站三维布线装配工艺

为解决大型地面站电气导线互联系统复杂,传统的手工经验式布线易导致装配现场线束比较混乱、布线质量差的问题,采用CATIA软件对方舱机柜线缆进行三维建模,并在虚拟装配环境中开展集成布线装配仿真工艺设计,结果表明,新方法可大幅提高线束布置的正确性、可靠性、美观性和可维护性,实现布线操作无需再后续更改及返工。

基于三维图形化数据挖掘方法的四物汤类方配伍规律研究

目的:研究用于不同血瘀证证型的四物汤类方的配伍特点,从组方药物性味归经及功效等属性研究各类方之间的共同特征。方法:在本实验室开发的二维方剂图形化挖掘方法的基础上,进一步增加了药物的功效属性,分别以性味、归经、功效属性为坐标,将方剂信息表现在三维图形上。分别将用于各类血瘀证型的方剂转化为三维图形,并寻找各类血瘀证型方剂对图形中的共同节点,分析四物汤类方治疗血瘀证的用药特点。结果:通过适用于不同证型的各类方间的三维方剂图形比较,发现了部分四物汤类方治疗血虚血瘀证的部分共同特征。组方药味性味以辛、甘、温为多,大多归肝、心、脾经,功效以补血、活血、止痛为主。这类节点在各证型类方中均出现较多,平均每方出现0.5～1.5次。这些节点可代表四物汤类方治疗血瘀证的一般特点,与传统理论相符。结论:三维图形化数据挖掘方法具有直观、形象的特点,便于从复杂数据中发现规律,非常适用于类方数据挖掘研究。

立体图的着色问题猜想

立体图的着色问题猜想乔彦友，武红敢（中国科学院遥感应用研究所，１００１０１）（中国林科院资源信息研究所，１０００９１）著名的四色问题源于平面地图的绘制与应用。在过去一个半世纪中，围绕该问题的证明吸引了众多的科学家，极大地推动了图论理论的发展，目前已经...

实体造型的实用化研究

实体造型的实用化研究西安电子科技大学电子机械系郑飞，叶尚辉一、引言计算机三维图形的实体造型技术自７０年代不断发展以来，到今天已经相当成熟，各种ＣＡＤ应用软件都把实体造型作为其核心之一。工作站上的Ｉ－ＤＥＡＳ软件，微机上的ＡＯｔＯＣＡＤ软件等，其高版本...

虚拟演播室技术在电视制作中的应用

通过技术比较,指出传统演播室中色键技术的局限性,说明了虚拟演播室技术的特点,分析了虚拟演播室系统的构成,论述了虚拟演播室系统在教育电视节目制作中的关键技术和注意事项。

虚拟现实技术及其在实验教学中的应用

比较详细地介绍了虚拟现实的概念、分类和现状，并且结合实验室建设的需要，通过一些例子来说明该技术应用于实验教学的先进性和优越性，希望能够起到抛砖引玉的作用，从技术上层面上为实验教学改革起到一定的作用。

大坝浇筑进度可视化系统

讨论了基于Qt应用程序开发框架和OSG图形引擎应用程序设计接口的浇筑仿真系统的开发方法,实现了某混凝土坝浇筑过程的可视化仿真.在技术层面上,提出了对大坝整体模型进行三维裁剪来得到不同浇筑时期大坝的模型的方法,避免了以往工程仿真中手工对不同时期分别进行建模的方法.此方法完全根据施工采集的高程数据来生成对应的浇筑情况;二维可视化也是用同样的思路来动态模拟浇筑状况,同时将温度、应力场散乱点数据重建为网格,与二维仿真有机的融合在一起.最后给出了研究结果.

妇科达芬奇机器人手术腹壁定位标尺基于CATIA建模设计与应用

目的基于计算机图形辅助三维交互式作用(CATIA)三维设计软件设计妇科达芬奇机器人手术腹壁定位标尺,并在临床手术配合使用中进行效果评价。方法选择2015年1月~2016年1月在吉林省肿瘤医院进行妇科机器人手术的患者60例,根据入院顺序分为对照组和试验组,每组30例,首先通过CATIA三维软件模拟建模设计,然后根据妇科机器人手术需要模拟建腹壁定位标尺,在使用过程中适当进行调整,对照组依照妇科医生经验使用常规置入机器人手术鞘卡方法,试验组使用妇科机器人腹壁定位标尺进行定位植入鞘卡方法,比较两组患者的腹壁穿刺鞘卡时间、床旁器械臂系统器械臂发生碰撞次数、床旁器械臂系统器械臂术中角度不当次数、术中鞘卡移位次数及医护人员对两组手术定位方法的满意度。结果试验组腹壁穿刺鞘卡时间明显短于对照组,床旁器械臂系统器械臂发生碰撞次数、床旁器械臂系统器械臂术中角度不当次数、术中鞘卡移位次数方面明显少于对照组,差异均有统计学意义(t=29.46,P=0.000;t=15.66,P=0.000;t=9.23,P=0.000;t=7.38,P=0.000);医生对试验组定位方法的满意度明显高于对照组方法,差异有统计学意义(t=5.364,P=0.000),护士满意度差异无统计学意义(t=1.756,P=0.086)。结论手术腹壁定位标尺应用于妇科达芬奇机器人手术,可缩短医生腹壁穿刺鞘卡时间,减少机器人器械臂碰撞与鞘卡腹壁脱落次数,提高满意度,临床应用效果明显。

利用3D模型模拟天空与叶面散射对玉米冠层截光率的影响

该文利用并行蒙特卡罗光线跟踪模型定量分析了天空散射与叶片散射对玉米冠层截光率的影响。模拟试验表明:相同辐射强度时,冠层截获的光强与受到照射的叶片在天空散射时都比直接辐射时多;当太阳高度角小于60o时,冠层在阴天截获的总光强小于晴天,但至少60%的叶片在阴天截获的光强大于晴天时截获的光强;叶片散射对冠层光分布的影响与波长有关,在模拟的红光(650nm)、绿光(540nm)和近红外(760nm)波长中,叶片次级辐射对玉米冠层截光率的影响在近红外最大,绿光其次,红光最小。该研究结果可为植物冠层光合生产力及光环境模拟研究提供参考。

机械制图教学方法探索与实践

为适应新时代职业学校学生学习的特点,在机械制图教学中,引入现场教学模式、微课技术、三维计算机图形技术等,改变传统机械制图的教学模式和方法,激发学生学习的兴趣,使教学效果和教学效率有了一定的提高。

ZE型蜗轮组的数学模型

本文推出的ZE型蜗轮组数学模型是根据机床设计参数、成套机床工具、蜗杆以及蜗轮切割装置建立的。蜗轮组的轮齿间隙都已估算在数学模型中，这种数学模型对于设计、啮合与应力分析、制造测试以及优化蜗轮组都是非常有益的。还研究了小型蜗轮切割机飞刀的外形。文中绘制的三维计算机图形可作为数学模型的证明。

Multiple Dimensions Convey Design and Application in CIS based on CG Technique

In the art design field, CG technique has been applied in many aspects like third dimension graphical display, human-computer interaction, virtual reality, three-dimensional cartoon and so on. In the meanwhile, the applications reflected in art design was appeared in computer assisted convey design, bothway or multi-ways interactive convey design and multimedia convey design. Computer assisted convey design included the application of the most CG technique in visual. Interactive convey design reflected interaction, which was the most obvious character of CG. However, multimedia convey design was used not only in CG technique, but also in digital media techniaue.