精度可控的边界表示模型网格生成

针对边界表示模型生成的面网格模型存在的误差大、分辨率高和不水密的问题,提出针对计算机辅助设计(CAD)实体模型的保精度网格生成算法.算法通过同步生成对齐共边点对保证网格的水密性;利用连续表征设计网格目标边长,以生成高精度、低分辨率的网格.与现有的开源网格生成软件相比,算法能用更少的网格面片数生成精度更高的网格,且网格质量与其相当.

3D图形大揭秘:边界表示与浮点数

大家好,我是浩然。在上一期中,我们主要学习了如何用体素来表示三维图形。那么,本期让我们继续探索图形的秘密吧!图形边界的表示上一期讲的体素和八叉树我已经完全理解了,它们都是以立方体为基本单位来表示三维形状,非常直观。那么在实际的三维游戏中,是不是也使用这样的方法来表示物体的形状呢?

基于面分块的三维人脸模型的边界表示方法

针对人脸造型中脸部模型的存储与表示问题 ,对人脸的生理结构特征进行了分析 ,在人脸共性的基础上 ,提出了一种基于面分块的三维人脸模型 ,并用边界表示法给出了这种模型的数据结构 .按器官组织将人脸分解 ,各部分可以单独处理 ,合并起来又能构成一张完整的人脸 。

基于有向图的边界表示模型与重描算法

图像边界的精确表示和快速处理在模式识别、图像处理以及计算机视觉等领域扮演着十分重要的角色。本文提出了一种基于有向图的边界表示模型，并实现了一种边界跟踪平滑以及特征点检测算法，只需对图像进行一次遍历，即可实现边界的平滑和特征点检测。文章最后给出了该算法的一些实例。

边界表示的数学模型及其应用

传统的边界表示通常是一种数据结构，缺少一种代数形式来表示几何模型的不同抽象层次和相似性。本文用面边、边点关联矩阵来表示模型边界及其可变性层次，研究了它的同态和相似，并用于特征造型，重点介绍了形状特征的形式化定义。

边界表示的拓扑与几何一致性

闭路拓扑原理和欧拉公式是检验实体模型边界表示的拓扑与几何一致性的重要工具 .有关文献对此问题的论述不妥 .文中在总结前人研究工作的基础上 ,给出曲面上简单闭路总旋转角的精确定义 ,并以球面为例分析曲面上简单闭路总旋转角的计算方法 ,从而导出角度超出量的概念 .对多面体进行严格的定义 ,给出欧拉公式及 Gauss- Bonnet定理对多面体的应用条件 .最后给出多面体的广义欧拉特征值、广义 Gauss- Bonnet定理及广义欧拉公式 .这些理论和方法 ,共同构成实体模型边界表示的拓扑与几何一致性检验的有效工具 .

基于集合运算的特征表示向边界表示转换新方法

特征建模已成为CAD技术的发展趋势。目前，在CAD系统中，一般采用特征表示和边界表示的混合表示方法，以充分利用两种表示法的优点。但由此而引出在特征编辑、修改时的表示转换。本文回顾了几种表示转换方法，在集合运算的基础上，提出了一种适合于特征编辑修改的形体快速重构方法，从而可快速地实现特征表示向边界表示的转换。

基于边界表示的体抽壳算法

形体的抽壳是构造具有薄壁外壳形状物体的一种有效方法．文章基于边界表示的正则形体，给出体抽壳运算的数学定义，并提出实现体抽壳运算的算法．该算法把形体的三维运算转化到曲面的参数域上，进行二维环之间的合并运算。

基于边界表示的曲面实体造型系统的数据结构

实体造型是ＣＡＤ系统的核心模块，而二次曲面在工程中常用来描述轴、孔及圆角等形状特征．讨论了在微机上实现的一个基于边界表示的实体模型的数据结构，并针对二次曲面的特点，实现了对自封闭曲面的无二义性拓扑定义，为顺利进行曲面的拼合运算打下了基础．

图象边界的链码表示研究

图象边界表示在模式识别、图象处理以及计算机视觉等领域扮演着十分重要的角色。本文研究了图象边界的链码表示,提出一种改进的链码表示方法。该方法通过二元组代替方向编号逐一编码方法,使用一个字节的高低位存取二元组的两个数值,节省了存储空间。理论分析和实验结果表明,与常用链码相比,该方法有效缩短了链码长度,能提高边界重绘速度,具有较强的实用性。

IGES边界模型转换中的参数域重构与修正算法

针对IGES边界表示模型中可能缺少参数域信息的情况,在总结常见曲面上曲线参数域反求方法的基础上,通过分析可能出现特殊母线边计算错误和缺少退化边的问题,提出一套从三维空间曲线到二维参数域曲线的修正算法.该算法中,对只有一条边的环,仅需处理缺少退化边的错误;对多于一条边的环,通过判断相邻环边中参数域端点处离散线的几何位置关系,分2步分别修正特殊母线边的计算错误和添加退化边;同时以NURBS曲面为例,重点讨论了基于三维空间信息的参数域歧义情况判定及处理算法.在TiGems7.0系统中的实验结果表明,该算法不依赖于求交运算中造成的数值误差,具有较好的鲁棒性,能够实现IGES的边界表示格式在Solid Works,Pro/E等系统中的数据交换功能.

非流形几何模型的拓扑表示——粘合边结构

提出了一个非流形结构的表示方法——粘合边结构，其数学基础是代数拓扑中的复形理论。粘合边结构表示的拓扑元素之间的逻辑关系简洁、直观，并且可以表示物体的内部结构。

3D-GIS中空间对象的几何表示

文中讨论了 3D-

面向模具CAD／CAM／CAE的实体表示方法研究

ＣＳＧ树和边界表示是目前ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中广泛采用的实体表示方法。但为解决模具ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ中有限元建模、质量特性计算、复合材料建模等问题，本文引入了解析实体造型（ＡＳＭ），提出了综合运用三种实体表示方法的各自优点的混合系统，用来解决模具ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ中实体表示问题。

蒙特卡罗仿真计算前处理平台的开发与初步验证

当前,核设施与核装备越来越大型化、精细化和复杂化,这种发展趋势将大大增加传统手工编写蒙卡仿真计算模型的难度。针对此问题,本文利用开源几何引擎Open CASCADE开发了蒙卡仿真计算前处理平台,前处理平台提供几何模型的建立与修改、材料模型的创建与输入,以及从CAD模型到蒙卡仿真计算模型的转换等功能,以优化传统手工建模过程。本文主要阐述了前处理平台的总体架构设计、功能模块的实现情况,以及从边界表示法模型到构造实体表示法模型的转换过程,并对不同复杂程度的CAD模型进行了蒙卡仿真计算模型生成验证,初步验证结果表明,前处理平台能自动输出蒙卡仿真计算模型,避免了手工编写计算模型文本,简化了蒙卡仿真前处理过程。

3D图形大揭秘:三维网格与纹理映射

大家好,我是浩然。在上一期中,我们主要学习了图形的边界表示方法。本期,让我们继续探索图形的秘密吧!三角形顶点的表示方法上期我们说到,直接保存三角形的顶点坐标的方式可能会由于浮点数有存储误差,而出现意想不到的问题。小朵,对此你有什么主意吗?

基于轻量化模型的加工特征识别技术

为有效提取轻量化模型中的加工特征,在分析轻量化模型的基础上,建立了面向特征的轻量化数据模型,并提出了基于轻量化模型的加工特征识别方法。通过设计轻量化模型的几何信息提取算法,建立了轻量化模型的边界表示模型;给出了一个判断表面间邻接关系的算法,建立了零件的属性邻接图;通过对属性邻接图进行二次分解,实现了对凸出类特征和凹陷类特征的识别。最后,通过一个实例验证了方法的可行性和有效性。

基于最优匹配的三维CAD模型相似性评价算法

提出一种基于最优匹配的三维计算机辅助设计模型相似性评价算法。根据三维计算机辅助设计模型的边界表示,将相比较的两个计算机辅助设计模型拆分成面,并分别对面进行分类。将两模型中同种类型的面两两匹配,运用相应的准则计算出每对面的相似性系数iδj,从而使同种类型的面形成了一个二分图。利用图论中二分图的最优匹配算法,计算出两个模型同类型面中各面的最优匹配方案,并计算出加权最优匹配值,最后将各种类型面的最优匹配值相加得到模型的相似系数,以此作为评价模型相似性的依据。为恰当地评价两个类型相同面的相似性,给出了能够综合反映面几何特征和拓扑特征的评价准则。试验表明本方法能够客观地反映两计算机辅助设计模型的相似程度,并较好地反映人视觉上的相似经验。

工程地质三维建模及分析系统设计研究

采用边界表示(BRep)结构和TIN模型的混合数据结构,借助GIS技术,开发集基础数据管理和三维地质建模为一体的工程地质三维建模及分析系统。采用TIN模型来拟合构造复杂的地质曲面,提出包括直接由离散点生成TIN模型、或由地形等高线生成TIN模型,以及由规则格网数据生成TIN模型的多种构造方法,并实现地质层面TIN模型的求交、裁剪,以及缝合等关键技术;引入颜色、纹理等"渲染"技术,实现地质信息的逼真表达;此外,探讨基于三维地质模型的任意地质剖面分析、岩土体分布面积和体积计算等基本分析技术,最后将系统应用于滑坡、高边坡、水利水电以及公路边坡开挖等工程地质三维建模和分析中,验证该理论及系统的可靠性和通用性。

基于工程图的三维重建研究

由二维工程图重建三维形体是一种快速的形体造型方法,已成为计算机图形学和人工智能领域的重要研究方向.立足于基于工程图的三维重建问题,分类总结了形体重建方法的研究成果,着重介绍了典型的重建算法.在比较了典型算法的适用范围的基础上,剖析了目前形体重建研究所面临的问题.最后,指出了基于工程图的三维重建算法进一步的研究方向.