基于草图的建筑物立面精细窗户模型参数化重建方法

精细的窗户模型可应用于虚拟现实、城市规划等领域,但目前的研究过于简化窗户,难以描述复杂的窗户类型及结构参数。本文提出了一种基于草图的窗户参数化模型的重建方法,预先定义好多种窗户类型并为其创建对应的语法参数,用户只需绘制窗户草图作为输入,系统依靠卷积神经网络强大的识别能力可快速识别和估计窗户的语法参数并自动生成最终的三维模型。本文采用非真实感绘制技术可以生成丰富的训练数据集,同时基于注意力机制可精确识别语法参数,实验结果验证了方法的有效性和准确性。

无人机倾斜摄影精细化模型构建及应用

为探讨无人机倾斜摄影测量技术的发展潜力,充分发挥实景三维模型的应用价值,利用多旋翼无人机分别搭载三镜头和五镜头相机,以珠海市某化工园区和重点旅游景区为监测区域自动化生产真实场景三维模型;针对原始模型存在的空洞、悬浮物、水面破洞、道路凹凸不平等问题,本文建立了一套精细化模型构建流程,该流程对提升无人机倾斜摄影三维模型的质量和模型的后续应用发挥了重要作用。

数学化表征·一般化模型·迁移性应用——“铺地砖问题”数学建模力的测评与思考

模型思想在联系现实世界和数学世界上起着至关重要的作用。“铺地砖问题”中存在典型的数学模型。教师以“铺地砖问题”为载体设计测评工具,分析学生的建模水平,由此提出了“放大数学化表征、构建一般化模型、尝试迁移性应用”等教学策略,从而帮助学生建立数学模型,提升数学建模力。

建筑信息模型(BIM)技术在施工过程中的应用与优化策略

文章深入探讨了建筑信息模型(BIM)技术在建筑施工过程中的应用及其优化策略。文章首先介绍了BIM技术的基础和核心组成,包括三维建模、信息管理、可视化技术,以及参数化设计与自动化。随后,对BIM技术在施工过程中的技术分析进行了详细讨论,特别是数据集成与协同、虚拟设计与施工、以及模拟与优化方面的应用。最后,文章着重展示了BIM技术在实际施工项目中的应用,包括全维建模、施工过程中的优化技术、可视化应用,以及参数化设计与自动化的具体实施案例。本文旨在为建筑行业专业人士提供对BIM技术在现代建筑施工中应用的深入了解,并展示其在提高施工效率、降低成本和提升建筑质量方面的潜力。

基于几何语义铁路隧道参数化建模研究

研究目的:为提高铁路隧道BIM建模效率及铁路隧道参数模型的通用性,解决商业BIM软件内置几何约束表征对二次开发参数化隧道建模的限制问题,本文基于独立几何语义对铁路隧道参数化建模进行研究,构建铁路隧道优化参数建模流程,发展相应的参数化算法,并采用开源几何造型库进行实现。研究结论:(1)提出了一种铁路隧道参数化建模流程与铁路隧道实体模型生成方法;(2)基于几何语义对铁路隧道横断面进行分解,确定了描述横断面所需参数;(3)确定了三种横断面轮廓分段形式下的参数关系,提出了一种优化铁路隧道参数化算法;(4)基于Open Cascade开源几何造型库,实现并验证了该铁路隧道参数化算法的优越性;(5)本文提出的铁路隧道参数化算法不受常用建模软件内置几何约束表征方式的限制,可直接绘制隧道断面轮廓并生成三维实体模型,能满足铁路隧道实体建模需求,提高铁路隧道实体建模效率与铁路隧道参数化建模的通用性。

倾斜摄影三维模型优化方法探索

倾斜摄影三维模型重建技术存在的模型空洞、纹理模糊等问题影响了三维模型的展示效果与应用范围。为解决倾斜摄影三维模型的缺陷,本文分析了通过几何约束建模、无人机倾斜影像与地面补拍影像融合建模、使用修模软件修模、单体化建模等方法来弥补倾斜摄影三维模型的不足。通过上述方法对倾斜摄影模型空洞和纹理模糊等细节进行修复完善,最终得到清晰度高和完整性好的实景三维模型数据。

多充液可机动柔性航天器模块化建模和耦合动力学分析

针对现代航天器因携带多类型充液贮箱及可机动柔性附件而导致的动力学建模困难,文中基于参数辨识理论和有限元方法实现了该类复杂航天器的模块化建模。首先,考虑航天器运行时贮箱内液体的小幅晃动问题,利用球形贮箱小幅晃动的参数化模型推导出球形充液贮箱小幅晃动的动力学方程;其次,根据薄板小幅振动理论,运用有限单元法建立柔性附件四边形板单元动力学模型,将附件相对航天器变化的姿态角代入坐标转换矩阵,构造柔性附件作大范围机动时的时变坐标转换矩阵。再次,基于凯恩方程推导航天器整体系统的动力学状态方程,利用MATLAB软件编制出相应的模块化建模程序。最后,通过数值算例分析,研究典型构型航天器中柔性附件以不同方式机动的系统整体耦合动力学性能,验证了该建模方法的通用性、适用性和准确性。

基于ROMS模型的水声信道建模仿真

复杂多变的海洋环境是影响声呐性能的主要因素,水下声场的计算对声呐布放、航路规划等反潜工作具有指导意义。本文基于ROMS模型对海洋数据进行模拟,并使用并行化技术改进后的BELLHOP模型对其进行仿真,实现对水下声场的快速预报。文章通过实验验证了该方法的可行性以及结果的准确性,利用并行化技术改进后的计算速度也有显著提升。仿真实验表明,此方法可以快速准确地预报水下声场,对声呐设备的工作具有评估和指导作用,为后续反潜作战方案制定提供了数据参考。

数字城市空间框架三维模型构建与应用研究

城市信息模型已成为智慧城市数智化治理的重要数字基础设施,城市三维模型是城市信息模型的空间框架。文章针对城市三维精细模型生产成本高、难维护的问题,以南京为例,充分利用现有数据资源,根据智慧城市治理不同应用场景的需要,尝试将城市三维数字框架模型分为基础模型、精工模型、功能模型、管控模型和方案模型等5类,系统地构建了城市空间框架三维数字底板,分别阐述各类模型的数据治理、模型构建和成果应用,为城市信息模型建设探索路径,助推城市治理数智化转型和高质量发展。

闽南传统民居大木架参数化和运算化HBIM建模方法

针对目前闽南传统民居保护工作中图纸绘制速度慢、数据共享性差等问题,提出一套基于历史建筑信息模型(HBIM)技术流程的参数化和运算化建模方法.首先,运用Revit应用程序开发接口,驱动模型的运算化生成;然后,结合WPF用户界面框架,实现模型的交互式生成;最后,基于WebGL技术,构建闽南民居云端展示平台,实现“互联网+古建筑”.为验证方法的有效性,选取典型案例进行方法实践.结果表明,该方法能准确高效地以数字化形式保存传统民居建筑的各类信息,同时可大大提高传统民居建筑逆向建模的速度与精度,为闽南乃至整个福建省的传统民居建筑信息化、数字化保护提供技术支撑.

基于参数化建模的涡轮叶片气热耦合分析方法研究

气冷涡轮的出现使得航空发动机涡轮前温度可以进一步提高,促进了高性能航空发动机的飞速发展。然而随着复杂的内部冲击、扰流强化换热、对流气膜、致密气膜喷淋等冷却形式在涡轮部件上得到应用,冷气与燃气之间的相互作用也越发复杂。为对复杂冷却涡轮叶片的流动和传热耦合影响进行快速、精细化评估,本文建立了一种参数化建模方法,针对GE E3高压涡轮一级导向器进行高保真几何建模和气热耦合仿真。分析结果表明,该参数化建模方法可实现复杂气冷涡轮叶片的高保真几何建模,获得较高的气热耦合计算精度。同时通过详细分析获得了大量的涡轮叶片内部流动换热细节,可支撑高温涡轮叶片的精细化设计。

无人机倾斜摄影技术的精细化建模

随着计算机技术科学和地理信息技术的快速发展,城市精细化建模的需求不断增加,无人机倾斜摄影技术构建的实景三维(3D)模型拥有时效性高、模型覆盖范围广、模型真实化强等特点为城市快速精细化建设提供可能,但该技术在建模过程中存在数据冗余、模型变形、影像缺失等多种问题常常会影响建模效果,无法满足精细化的需求,本文以天际航DP-Modeler平台展开精细化的研究,探索精细化模型的构建方法,有效验证了基于实景3D模型重新构建模型,大幅提升了城市精细化建模的效率,为精细化建模提供了切实可行的解决办法和技术支持。

基于BIM的钢箱拱桥参数化建模及应用

随着数字化进程的推进,以BIM模型为基础的桥梁智能设计、智能施工、智能运维已经有了一定程度的发展,三维模型作为一切应用的基础,是其中最为重要的部分。为实现以来安至全椒段襄河大桥快速建模及应用,对桥梁BIM参数化快速建模、基于模型的图纸会审、深化出图、安装工序模拟、数字化加工及二维码应用进行了研究。研究结果可为桥梁快速建模及基于BIM模型的应用提供有益参考和技术支持。

基于可视化分析模型的汽车电控系统开发方法与应用

在汽车电控系统设计领域,为了解决传统V模式以文本方式进行系统性开发带来的设计与本源需求不一致、方案变更与风险评估可视化分析差、产品变型模块化复用难等一系列问题,提出了一种基于模型的系统工程图形化表达开发方法。该方法以V流程开发模式为原型,对系统需求分析与架构设计进行细化与分解,构建需求模型、功能模型、逻辑与物理架构设计模型,形成一套针对汽车电控系统研发的形式化建模方法,采用多视图角度对电控系统进行全面而直观描述。以汽车定速巡航功能为研究案例,使用这种方法进行定速巡航系统可视化建模分析,验证了所提出的方法在汽车电控领域的可行性及有效性,为汽车电控系统的高效研制提供方案建议。

SODA在Rose模型文档化中的应用研究

提出利用SODA报告工具来实现模型文档化,对其原理进行了剖析,通过实例说明了如何应用该工具以实现模型的文档化。

基于TDL的测试系统可视化对象模型构建技术

随着航空武器装备试验测试的不断发展,分布式、独立的测试系统已越来越不能满足试验测试任务的需求,急需建立一种多区域联合试验测试技术体系架构,实现跨区域的联合试验与测试;文章针对多区域联合试验中的对象模型构建技术进行研究,采用基于TDL和MagicDraw的可视化建模技术对测试系统对象模型进行可视化建模,形成靶场运行控制平台可调用的组件化模型,并对典型飞行试验测试系统对象模型组件进行了调用、部署与功能测试;实验结果表明组件化的测试系统对象模型构建技术能够贴切的表述测试系统的功能特点,同时能够很好的与实物模型进行关联,测试系统对象模型内部的数据通信延时不大于150 ms,满足未来联合试验场构建需求。

基于Revit的面层模型参数化建模方法研究与应用

文章通过研究Revit中的面层模型,结合Revit二次开发技术,研发出一套面层模型参数化建模软件,并在项目中进行实践。结果表明,利用DirectShape类型作为面层模型,不仅速度快,而且与相邻构件不影响;Revit面层模型的量具有可视化、便核对和统计形式多样等特点,能够更好地为现场精细化管控提供数据支撑;面层模型参数化建模能够有效提高设计人员的建模效率,节省大量的人力和成本。

有限元方法在脑震荡领域的热点:脑损伤模型、测试方法与防护装备的改进

背景:由身体接触性运动或交通事故造成的脑震荡远比人们想象的更为严重与常见,近年来引起了媒体、医学界及体育界的广泛关注与高度重视。目的:采用文献计量学方法对有限元方法在脑震荡领域的研究热点与趋势进行可视化分析,从而为中国在该领域的研究提供一定的参考。方法:基于Web of Science核心集数据库进行文献检索,检索主题词策略为(TS=(Concussion)) AND TS=(Finite element),利用CiteSpace 6.2.R4可视化工具对纳入文献的作者、国家、机构、关键词及被引文献等进行可视化分析。结果与结论:(1)共计纳入215篇文献,发文量与被引量总体上呈上升趋势;学科分布涉及生物医学工程、生物物理学、运动科学、临床神经学及神经科学等学科,呈现多学科交叉融合的趋势;发文量最多的作者是来自爱尔兰都柏林大学的Gilchrist M,发文量最多的机构是渥太华大学,发文量最多的国家是美国。(2)通过关键词分析发现研究的热点聚焦于脑损伤模型的建立用来模拟和预测脑震荡的损伤;脑震荡损伤机制的解析;防护设备和装置的优化设计。(3)通过文献共被引分析发现脑损伤的预测与评估是该领域的知识基础亦是研究热点。(4)有限元方法运用在脑震荡领域的研究热点主要围绕头部损伤预测为主题展开,结合探索大脑损伤机制以及防护装备的设计与改进。(5)随着人工智能与材料学的进步,未来有限元方法在脑震荡损伤领域的研究热点将集中于脑损伤模型、测试方法与防护装备的改进。

基于L-system算法的植物信息模型构建和三维绿量分析

【目的】当前广泛使用的三角面网格模型并不能全面表达植物模型特征,探索行业内植物信息模型构建与三维绿量计算新方法具有重要意义。【方法】在梳理L-system植物生成算法发展背景和研究进展的基础上,基于华中农业大学襄阳现代农业研究院本科宿舍区的规划情景,使用L-system算法,基于24种植物的分枝结构和形态特征,生成参数化的L-system植被模型。【结果】构建出研究区域建成初期绿地规划模型与植物成熟期绿地规划模型,并提出了4项三维绿量的评估指标定义和计算方法,对场地建成初期和植物成熟期的绿量特征进行了对比分析。结果表明,场地建成初期三维绿量为13497.08 m^(3),单位面积三维绿量为12.25 m^(3)/m^(2);植物成熟期三维绿量可达215097.42 m^(3),单位面积三维绿量达到195.00 m^(3)/m^(2)。【结论】在规划设计领域,基于L-system算法的植物模型建模,可实现模型构建的参数化和便捷化,并适用于不同的细节层级,在规划设计算法模型标准制定、植物数字孪生模型构建和生态效能评估方面具备着广泛的应用前景。

三维复杂地质结构模型的InterfaceGrid表达方法

三维地质结构模型是地质空间内地质构造和地质体对象边界的数字化表征模型。随着地质数据矢量栅格一体化集成和地质数据空间查询分析需求增多,构建统一表达地质结构的一体化空间数据模型成为三维地质信息科学领域需要解决的基础性问题之一。针对规则网格、PillarGrid和SBRT模型等难以实现复杂地质结构的精细表达问题,本研究提出InterfaceGrid数据模型,充分考虑地质结构和属性的地下分布具有极强的非均匀性、不连续性和空间多尺度性,且表现出纵向分层特性和多属性场耦合的相关性。基于InterfaceGrid设计理论模型和数据结构,构建统一描述三维地质结构的InterfaceGrid数据模型,实现复杂地质结构的矢量栅格一体化表达。基于GeoAtom地原子理论构建InterfaceGrid的形式化表达框架,提出InterfaceGrid的构建流程,以及基于InterfaceGrid模型设计数据更新和空间查询算法。采用GPU光线投射和自适应采样策略实现地质网格的体可视化和在线浏览,结果显示,与SBRT模型相比较,InterfaceGrid能够更加真实地描述地质边界情况,提高了三维地质结构模型的准确性。在全球岩石圈三维网格化构建应用InterfaceGrid,验证了InterfaceGrid在大规模地质数据组织管理中的适用性,相比较PillarGrid数据量减少约1/3,更加适合基于大数据量的网络地学应用服务。