A bound on the distance between Loop subdivision surface and its control mesh

By means of direct analysis of the connection between Loop subdivision surface and its control mesh and the computation of the basis functions, we obtain a bound on the distance between Loop subdivision surface patch and its control mesh. The bound can be used to compute the numbers of subdivision for a given tolerance. Finally, two examples are listed in this paper to demon- strate the applications of the bound.

无线Mesh网络中基于公平性的拥塞控制

提出了一种针对无线Mesh网络的具有公平性拥塞控制策略.该策略与IEEE 802.11e EDCA相比,在有效缓解网络拥塞的同时,保证了高优先级业务与低优先级业务之间的公平性,使整个系统吞吐量提高了6.3%,防止了"饿死现象"的发生.仿真结果说明了该算法的有效性.

多速率无线Mesh网络环境下功率控制与调度机制——PSMR

传输功率控制(TPC)技术是提高无线网络性能的关键技术之一。针对无线Mesh网络(WMN)的特点,提出了一种在多速率WMN环境下功率控制与调度机制(PSMR),该机制以系统的吞吐率和公平性为目标,利用冲突图思想对网络进行分析,建立了多目标规划的数学模型,并采用微分进化算法对其进行求解。模拟测试表明,PSMR能有效提高系统吞吐率,改善系统的公平性。

基于链路调度的无线Mesh网络定向时分MAC协议

定向天线是提高无线Mesh网络信道带宽利用率的有效途径,但节点定向传输数据可带来"聋"和定向隐终端等问题。为此,提出一种无线Mesh网络定向时分媒质接入控制(MAC)协议。该协议采用节点并发传输链路调度算法实现全网定向链路传输容量的最大化,有效保证业务流之间的公平性。将全网节点时间轴同步划分为连续的定长时帧,每个时帧分为调度子时帧和传输子时帧。节点在调度子时帧中通过信道侦听完成链路调度,在传输子时帧中实现定向并发传输。仿真结果表明,与现有典型的基本定向媒质接入控制协议Basic DMAC相比,该协议可以提高网络吞吐量,并具有更好的链路公平性。

典型三角网格细分算法

介绍7种典型的三角网格细分算法,对各种细分算法在连续性、具备优点及应用状况等几个方面进行比较和归类。为提高三角网格细分效果的可视化程度,将基于功能类机制的状态机模型作为软件运行模式,利用MFC和OpenGL实现交互式显示控制,并在此基础上对最具典型意义的Loop算法进行原型实现,给出优化方法。

基于网格分割的自适应细分曲面算法研究

细分曲面中,随着对模型细分次数的增多,模型的面片数迅速增长,巨大的数据量加大了模型后处理的难度。为此,结合网格分割技术,提出了一种自适应细分曲面算法。该算法利用控制网格每个顶点与其对应的极限位置之间的欧氏距离不同、采用K-均值算法和区域合并技术对控制网格进行分割,随后对用户指定的网格区域或不满足精度的区域进行局部自适应细分。实验结果表明,该算法在给定精度范围内,有效地以相对较少的面片数获得了理想光滑的细分曲面,且大大提高了模型的后处理速度。

蝶形细分面片的光顺

使用蝶形细分法细分一般的初始控制网格得到的细分面片光滑而不光顺 ,面片的视觉效果很差 ,而运用现有的光顺技术 ,又只能直接光顺细分以后的结果 ,其需要保存的数据不仅量大 ,而且会引入误差 .针对这一问题 ,提出了一种新的光顺方法 ,即通过调整初始网格顶点位置来光顺细分以后的结果 .在添加合适的约束后 ,该方法不仅可以在光顺细分面片的同时 ,降低细分面片和三维真实物体表面之间的逼近误差 ,而且由于最终输出的是初始控制网格 ,故需要保存的数据量小 .

一种精度可控的CAD网格模型及轻量化算法的研究

针对现有三维CAD系统中,CAD网格模型显示精度固定,难以动态调整以及细分后网格数量过多等瓶颈问题,在原始模型基础上,结合CAD模型中边、面等几何与拓扑信息,提出了一种精度可控的三维CAD网格模型。根据该模型的结构特点,采用曲面内部插值与边界曲线插值相结合的轻量化分类细分算法来实现模型精度调整,并有效控制细分后的网格数量,可满足三维CAD系统对模型精度可控、减少网格数量的需要。

保细节的基于曲面控制的网格变形

综合考虑微分域网格编辑方法在细节特征保持方面的优势以及细分曲面的任意拓扑适应性,提出一种基于曲面控制的网格变形方法.以流形网格上的离散泊松方程为理论基础,在指定变形区域模型表面设计细分曲面作为变形控制曲面,并将对它的编辑操作映射为对变形区域网格的梯度场操纵,最后通过泊松重建得到变形后的网格模型.文中变形方法克服了传统参数样条曲面难以贴合任意拓扑物体外形的缺陷,可以有效保持物体的细节特征.

基于Catmull-Clark细分的曲面布尔运算基础研究

基于Catmull-Clark细分,提出一种对平面四边型网格进行操作的基础布尔运算,包括曲面求交、裁剪和网格级基础布尔运算.首先将细分曲面的求交转换为对一定细分层次的细分控制网格求交,得到满足一定精度要求的交线;采用局部修改交点处的控制网格拓扑结构和控制网格顶点位置的方法,实现了对细分曲面的裁剪;最后提出一种对一定细分层次的四边形控制网格进行操作的布尔运算,称之为细分曲面网格级布尔运算,包括布尔交、布尔并和布尔差3种运算,并给出了运算的基本原则与应用实例.

基于Catmull-Clark细分的曲面裁剪运算

曲面裁剪运算是CAD/CAM领域最重要、最复杂的问题之一,四边形网格在工程CAD/CAM的实际应用中较为广泛.文中基于Catmull-Clark细分,提出一种对平面四边型网格进行操作的曲面裁剪运算:在细分曲面求交完成后,采用局部修改交点处的控制网格拓扑结构和局部修正控制网格顶点位置的方法,实现了对Catmull-Clark细分曲面的裁剪运算。文中还给出了控制网格上任意点在细分曲面上的位置计算推导、裁减算法流程与应用实例.

面向数控粗加工的自适应细分

为获得加工余量均匀的数控粗加工模型,提出了一种基于面误差的自适应细分算法。该算法以细分后的控制网格与极限曲面之间的最小距离和粗加工余量作比较,确定均匀细分次数。将均匀细分后的网格向极限曲面投影形成覆盖网格,再以覆盖网格和极限曲面之间的距离作为自适应细分准则,对不能满足精度的区域进行自适应细分。实验结果表明,在给定的精度范围内,该算法能够大幅度抑制细分过程中网格数量的快速增长,并能获得与原始算法光顺程度基本一致的曲面,大大提高了模型的后处理速度。

Catmull-Clark曲面控制网格的收敛性质

文献[4]给出Catmull-Clark细分曲面控制网格的收敛速率和一个误差计算公式.本文在这基础上提出一个新的算法,并借助此新算法得到关于Catmull-Clark细分曲面控制网络的收敛速率的更精确的估计和给出更好的误差计算公式.

给定精度条件下的Catmull-Clark细分曲面求交研究

细分曲面由于没有整体解析表达式,与参数、隐式曲面相比求交更加困难。针对基于平面四边形网格的Catmull-Clark细分曲面,在给定精度条件下,把对细分曲面的求交转化为对一定细分层次控制网格的求交:首先构造两张控制网格上相交四边形网格带及其1-邻域网格带,然后不断细分相交四边形网格带及其1-邻域网格带,提高求交精度,其次求解出相交四边形网格的交点,并根据拓扑关系将其顺序连接起来既得到两细分曲面之间的相交曲线,实现了细分曲面的求交。

一种新的点云模型控制网格的生成方法

控制网格是三维模型表示成位移细分曲面的关键.针对采用紧缩包围盒方法在处理表面有大凸大凹的点云模型时所出现的问题,提出了一种新的从点云模型中重建其表面控制网格的方法.该方法首先将点云的包围盒均分为n×n×n个小体元,然后,通过一种类似三维种子填充的算法对点云外部的小体元做上标记,并删去这些小体元,最后从剩下的体元外表面上产生一个初始的控制网格.实验结果表明,该方法不仅能快速地产生位移细分曲面的控制网格,而且能更好地逼近于原模型.

Catmull-Clark细分曲面的误差界估计

Catmull-Clark细分曲面是定义在任意拓扑网格上的一种细分曲面的框架,它是双三次B样条曲面的一种推广.该文主要研究Catmull-Clark细分曲面的误差界估计.利用控制顶点的一阶差分来定义Catmull-Clark曲面的连续三层细分网格间的距离,推导出一个计算控制网格到Catmull-Clark曲面的误差界的公式.同时也说明Catmull-Clark曲面的控制网格是以指数速率收敛的.

Doo-Sabin曲面控制网格的收敛估计

Doo-Sabin细分曲面是定义在任意拓扑网格上的一种细分曲面的框架,它是双二次B样条曲面的一种推广.基于这个性质Doo-Sabin曲面被广泛应用于具有任意拓扑结构的复杂形体的造型.本文运用Doo-Sabin控制点的一阶差分技术来研究Doo-Sabin细分曲面控制网格的收敛问题.证明了Doo-Sabin曲面控制网格以指数速率收敛,并给出了一个计算估计公式.在此基础上可以给出Doo-Sabin曲面的误差估计的计算公式.

上海久事国际马术中心项目主体结构设计

上海久事国际马术中心项目体量小,场地较小且限高,但功能复杂,建筑效果要求高,各个结构单体各具特色。介绍了结构单体的划分和体系组成,结合项目特点、结构规则性及预制率要求,对不同结构单体采用了合理的结构体系。通过对常规平面桁架或空间桁架进行异化处理,马术赛场的两种钢屋盖分别选择用钢量较小的特殊空间桁架结构形式,既保证了建筑效果更贴合项目特点,又满足建筑外露钢结构屋顶的需求。对马术赛场单体的超限类型和程度进行分析,针对性地提出了有效控制安全的技术措施,整体结构及其薄弱部位的加强措施和预期的性能目标。介绍了自由曲面大开洞异形高标号清水混凝土壳、采用异形单层空间钢网格-核心筒结构体系的马术岛单体、群控升降式灯架设计等三个结构专项设计和研究,提出了设计建议和设计参数。各项分析论证结果表明,结构具有良好的抗震性能,抗震设计安全可行,并能满足正常的建筑使用功能要求。

基于区域分割的自适应Loop细分算法

提出一种基于Loop细分算法的自适应算法.该算法主要是通过对离散点曲率的分析,将控制网格划分成相连的多个区域,并对各个区域进行局部细分,以达到整体优化的效果.同时针对区域划分所产生的边界裂缝,提出一种新的算法来消除裂缝.实例表明,该算法能用较少的面片数获得理想光滑的曲面,从而提高了模型渲染速度.

误差可控的细分曲面图像矢量化

为了提高矢量化图像的重构质量,提出一种基于细分曲面的误差可控矢量化算法.首先提取图像特征,构建特征约束的初始网格,并利用二次误差度量方法简化初始网格,得到特征保持的基网格;然后利用带尖锐特征的Loop细分曲面拟合图像颜色,得到控制网格;最后计算重构图像的误差,对控制网格进行自适应细分,直至重构误差达到用户需求.实验结果表明,该算法能够大幅度提高初始重构结果的质量,并在一定程度上做到误差可控.