基于面壳封闭的B-Rep至CSG转换算法

为了增强转换所得CSG模型的可读性,利用面壳封闭技术改进B-Rep至CSG转换算法.B-Rep至CSG转换包括生成基本体元和构建CSG树.基于面壳封闭的B-Rep模型分解算法能生成基本体元,文中在此基础上提出构建CSG树的算法.首先使用体关系图(VRG)表示基本体元之间的关系;然后基于改进的Stoer-Wagner最小割算法实现从VRG至CSG树的转换.文中证明了通过硬约束"可闭合约束"和"可组合约束"可保证转换所得CSG树的正确性,通过软约束"最简分割约束"和"最优平衡约束"能进一步优化CSG树.文中算法已集成到自主研发的多物理耦合分析建模软件MCAM中.测试结果表明,该算法能显著地改进MCAM的B-Rep至CSG转换结果的可读性,对MCAM的时间性能也有所改进.

基于网络药理学研究消化复宁汤治疗浅表性胃炎胃脘痛的作用机制

目的:利用网络药理学方法及分子对接技术探究消化复宁汤治疗浅表性胃炎(CSG)胃脘痛的作用机制。方法:通过中药系统药理学数据库(TCMSP)、中医药百科全书数据库(ETCM)、本草图鉴数据库(HERB)搜索消化复宁汤组成药物的有效成分及靶点,在GeneCards、DisGeNET、OMIM数据库搜索CSG的基因靶点,进而获得药物-疾病交集靶点;将交集靶点导入STRING蛋白质互作分析数据库和Cytoscape 3.9.1绘图软件,构建PPI网络图,并筛选核心靶点;再将核心靶点导入DAVID数据库,对其分别进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析;最后选择消化复宁汤的有效成分与核心靶点用AutoDockTool 1.5.6与PyMOL 2.5.0软件进行分子对接及可视化。结果:检索到消化复宁汤药物活性成分118个,靶点基因305个,浅表性胃炎疾病靶点973个,交集靶点118个;筛选出核心靶点21个,分别为IL-1β、ALB、IL-6、Akt1、TNF等。GO功能富集分析结果表明,消化复宁汤治疗CSG主要涉及炎症、药物反应,细胞生长凋亡等;KEGG通路富集程度相对较高的通路有癌症与糖尿病并发症通路、MAPK信号通路、IL-17信号通路、PI3K-Akt信号通路等。分子对接结果显示,核心作用靶点与有效成分具有较稳定的结合能力。结论:消化复宁汤中各种药物成分通过多靶点、多通路协同治疗CSG,为进一步研究CSG胃脘痛治疗提供了线索。

CSG方法在建筑物三维建模中的应用研究

介绍了数字城市的框架体系和三维城市模型的建模过程,探讨了城市建筑物的CSG建模方法。该方法先根据建筑物的特征抽取CSG体素,然后将这些体素进行空间几何变换和正则布尔运算,形成建筑物的三维空间几何模型,进而表达建模过程和建筑物内部的空间拓扑关系。

基于TIN和CSG的三维城市建模方法

目的提出一种基于TIN和CSG的三维城市建模方法,解决我国现阶段"数字城市"的建设需求.方法采用基于半边数据结构的Delaunay三角剖分建模方法,对地形建模;采用CSG建筑物建模方式对建筑物进行建模,并将建筑物模型与地形模型进行匹配.结果由于地形模型与地物模型的几何特性相异,因此对两种模型分别建模,并集成在一起,实现了三维空间有效、完整地表达.结论两种模型有机结合,实现了三维城市中地形和建筑物模型的可视化表达,在三维城市构建方面有很好的应用前景.

基于面向对象方法的CSG建模

对面向对象的CSG进行了详细描述 ,并对传统CSG和面向对象CSG性质进行了比较 .提出了表示的抽象和多样性、求值函数的虚拟化等基本技术来实现面向对象的图形建模 ,同时给出了一个以面向对象CSG为主模型的通用CAD建模方案 .

限定TIN与CSG集成仿真模型生成算法研究

为了有效地组织和管理三维GIS空间数据,实现对三维空间实体高效、完整地表达,提出了限定不规则三角网(TIN)与构造实体几何(CSG)集成的仿真建模算法。采用TIN模型描述地形,CSG模型描述建筑物,通过抽取建筑物地面轮廓线作为地形三角剖分时的限定约束条件,将两种模型有机集成在一起。同时,实现了两类模型可视化渲染操作的同步进行。仿真试验结果表明,算法在保证模拟精度的前提下,能有效地简化建模过程,在一定程度上降低了可视化渲染计算的复杂度。

基于转换特征的三维BREP模型的CSG树自动生成算法

研究BREP到CSG的转换有重要的理论意义和应用价值,研究该算法的优化技术。观察发现BREP模型的某些特征对BREP→CSG转换有意义,提出利用这些特征优化BREP→CSG转换。首先提出"转换特征"的概念,之后定义单环凸特征、单环凹特征、双环凸特征和双环凹特征4类转换特征;接着讨论如何基于这4类转换特征优化BREP→CSG转换;最后提出转换特征的识别算法-基于扩展属性连接图的特征识别算法。该成果已在自主研发的MCNP(Monte Carlo NeutralParticle)辅助建模软件MCAM(MCNP Automatic Modeling)软件中实现并通过了测试。

CSG坝筑坝材料特性与抗荷载能力研究

胶凝砂砾石坝(CSG)是介于混凝土面板堆石坝(CFRD)和碾压混凝土重力坝(RCC)之间的一种新坝型。其显著的特点是:胶凝材料用量少,对筑坝材料要求低,坝体和地基受力条件好,是一种环保性能、力学和大坝安全性能都很有竞争力的新筑坝技术。通过福建省龙岩白沙大坝、宁德洪口大坝的围堰以及尤溪街面大坝围堰等3个工程,对CSG坝的筑坝材料和抗荷载能力进行分析研究,并在街面工程的下游围堰进行局部CSG坝的工程实践。研究表明:CSG坝的水泥用量约为RCC重力坝的42.9%～49.1%左右,大坝断面可较CFRD坝减少100%,大坝位移量与RCC坝相当,而只有CFRD坝的1/20～1/10。不仅如此,CSG坝体受力条件明显改善,竣工期与运行期坝体内应力变化不大,大坝抗震能力明显增强。

CSG材料与土体材料联合筑坝仿真研究

近年来,CSG材料逐渐用于水利工程中,通过对CSG材料和土体材料组成复合坝的计算,给出了按荷载增量法计算复合坝体的有限元算法,根据多轴强度理论和可靠度理论定义了土体剪切破坏或拉伸破坏以及CSG材料强度破坏的安全系数,提出利用剪应变脊线判断土体材料的最大滑移面位置,进而求出抗滑稳定安全系数。利用CSG材料做成梯形断面,构成复合坝体的一部分,拉应力小,在施工和运行过程中应力分布变化不大,特别是在运行过程中坝体绝大部分处于三向受压状态,对于发挥脆性材料的抗压性能非常有利,同时也说明利用CSG材料和土体材料联合筑坝完全可行,复合坝型设计合理,材料运用科学,有广阔的发展前景。

CSG技术在围堰工程中的应用

CSG技术是一种新型的碾压混凝土筑坝技术,这种技术的核心是使用一种被称为CSG(胶结砂砾石)的廉价筑坝材料。CSG是在坝址附近易于得到的河床砂砾石或开挖弃渣等材料中加入少量水泥,经简单拌和后振捣碾压而获得的一种材料,可以看作是一种贫碾压混凝土。CSG坝的基本剖面为对称梯形,由于梯形的CSG坝应力较小,对筑坝材料强度的要求也比较低,虽然CSG的强度低于混凝土,也能够满足筑坝的要求。CSG坝经实践证明在安全、工期、造价和环保等方面具有很大的优势,在欧洲和日本正受到越来越多的关注。作为CSG坝在中国的初次实践,介绍了道塘大坝上游CSG围堰的设计、施工和结构计算,阐述了CSG坝的技术特点以及CSG技术在围堰等临时工程中的优势。通过材料试验和现场碾压试验,获得了许多宝贵的试验数据和CSG坝施工的技术参数,为CSG技术在中国的应用积累了经验。

基于CSG模型的SAR城区回波模拟

对城区的SAR回波仿真是一个比较困难的问题。在城区场景的SAR图像中,地面.墙壁结构、屋顶、屋脊、屋檐、地面是SAR图像中重要的散射源。利用构造几何模型对城区建筑进行几何建模,将场景分解为大量三维立体网格,计算网格内主要散射源的散射系数。利用网格位置及其散射系数,在SAR空间几何关系下仿真了城区场景回波。成像结果表明该方法的有效性。

CSG坝的应用前景研究

以Nagashima坝上游围堰为例,论述了CSG坝的施工优势,对CSG坝筑坝材料单价进行了计算,并与混凝土的单价进行了对比,分析了CSG坝存在的问题及其应用前景。

三维CSG-BRep拓扑模型的研究

针对目前通过离散点云来构建的三角网模型具有数据量大,难以拆分,没有拓扑关系等缺点,提出一种特殊的CSG-BRep模型数据结构,该数据结构可以全面细致地记录模型内部的拓扑关系。利用激光雷达点云作为模型的数据来源,结合文中提出的数据结构,构建三维精细CSG-BRep拓扑模型。该模型与普通三角网模型相比,各个构件可以拆分,所占用内存较少,并具备更完善的拓扑关系。

CSG材料的冻融耐久性分析

Cement Sand and Gravel(简称CSG,胶凝砂砾石)材料是一种新的环保型筑坝材料。为了分析CSG材料在冻融循环状态下的耐久性及材料的单轴抗压强度与单位水泥含量的关系,通过对单位水泥含量不同的CSG材料试块冻融前后的自振频率、动弹性模量、相对动弹性模量、质量损失率及单轴抗压强度的测定及计算,得到随着单位水泥含量从40 kg/m^3到100 kg/m^3的增加,初始自振频率从4 812.21 Hz左右增加到6 597.86 Hz左右,10次冻融循环后的自振频率从1 492.96Hz左右增加到4 689.71 Hz左右;动弹性模量从5 587.30 MPa左右增加到14 521.27 MPa左右,10次冻融循环后从423.27 MPa左右增加到7 327.35 MPa左右;随着单位水泥含量从40 kg/m^3至100 kg/m^3的增加,CSG材料试块在10次循环后平均相对动弹性模量从9.88%增加到50.67%;质量损失率从27%下降至0.03%;单轴抗压强度从6.00 MPa左右增加至11.74 MPa左右,冻融后分别下降至1.61 MPa和7.87 MPa左右。从而得出结论:单位水泥含量高于80 kg/m^3时,耐久性指数显示为中等,材料耐久性得到保证;单轴抗压强度及其降低率随着单位水泥含量的增加而增加。

基于Shader的CSG几何体的实时渲染

传统基于CSG(构造实体几何)布尔运算的建模和运算过于复杂,使用布尔运算合成一些复杂的几何实体时会增加运算量,并且运算效率低。针对以上问题,提出基于Shader的CSG几何体的实时渲染,建立CSG基元模型,解析布尔表达式后,应用Shader对几何图形进行布尔运算的实时渲染,克服了传统基于CSG布尔运算下稳定性不足的问题,并加快了处理速度,提高了渲染效率。

基于CSG体的投影包围盒加速算法研究

在研究和比较各种光线跟踪算法的基础上,提出了一种投影包围盒的光线跟踪算法。采用二叉树构造实体几何(constructive solid geometry,CSG)实现数据保存并构造CSG树,同时在CSG树的每个节点建立投影包围盒,每个CSG树的投影包围盒由其左右子树的布尔操作来完成。实验结果表明,该算法能够缩短渲染时间,提高CSG体的渲染效率。

富浆CSG筑坝材料现场碾压试验研究

富浆CSG筑坝材料是一种新型的筑坝材料,通过对富浆CSG混凝土现场碾压试验研究,给出了推荐的碾压参数:铺料厚度50 cm,静压2遍,振动碾压6遍,Vc为2~8 s。该筑坝材料应用最大限度的解决骨料紧张的问题,缩短了工期,试验研究结论为其他富浆CSG筑坝材料碾压施工提供了技术参数。

基于CSG模式的浓淡图显示

本文介绍了FSMTS系统基于CSG表达模式的浓淡图显示算法,对于点分类及其效率因素进行了分析。该算法很好地解决了特征体素的各种共面显示和局部图象更新等问题。

参数化CSG模型之间等价参数域求解方法

基于参数化半空间概念给出参数化CSG模型的一般形式 ,通过分析不同CSG模型中参数化半空间之间的关系 ,提出CSG模型等价的模型参数不等式约束关系 ,并由此定义等价参数域 ,借助于线性代数领域中新提出的Γ 算法 ,求解这些不等式最终得到等价参数域的显式表示 ,进而推导出等价参数域上不同模型参数之间的映射关系 .当两CSG模型分别表示CAD系统中的零件设计方案和CAPP系统中的零件加工工艺过程时 。

基于CSG方法的工程图三维形体重建

基于构造实体几何(CSG)模型,给出一种工程图三维形体重建算法。根据CSG重建算法的工作原理,在视图区划分完毕后,读取每个视图区的基本图元,并分类保存;根据基本立体投影规律,把基本图元进行组合,并重建成基本立体;最后根据基本立体之间的组合关系生成三维模型。以实际工程图为例加以验证,结果显示,所给算法能够克服原有重建算法特征匹配较差且会出现重影的问题。