整合分布式计算技术的协同CAD系统

原型系统GridCAD展现了一个新的基于网络服务的分布式协同CAD系统环境,并且整合了由网络服务实现的任务动态调度、分布式执行的机制。采用传统的服务器/客户端的分布式架构,以网络服务作为服务器与客户端之间各类操作互相引用的接口,两端所有通讯和数据的传输都通过XML实现。借鉴网格计算思想而设计的任务管理器,是GridCAD中任务动态调度机制的核心,通过对客户端提交的各类操作进行动态分割实现分布式执行。而请求进程管理器则用来实现对各种客户端请求进行仲裁和校验,保证协同设计环境的正常运行。基于网络服务以及SOAP/XML的应用架构,也使GridCAD具备了支持异质平台的特性。

一种基于人工智能方法的曲面求交算法

本文成功地将人工智能领域中的退火遗传算法应用于几何造型领域,设计了一种遗传算法与跟踪法结合的曲面求交算法。由于充分利用了遗传算法的全局搜索能力和内在并行性,以及跟踪法的局部快速收敛性,系统可以进行稳定可靠的交线计算,并得到正确的交线拓扑结构。文中对该算法各个部分进行了详细论述,并给出了在一个基于Windows/NT平台的原型系统TigerSurf中的实现和结果数据。

几何约束求解的BFGS-混沌混合算法

为了提高约束求解的效率和鲁棒性,提出了一个将混沌方法嵌入BFGS算法的约束求解混和算法.将约束求解问题转化为优化问题,并对多变量函数求全局极值,用混沌算法跳过局部搜索陷阱.算法分析确定几何元素的初始搜索范围,并利用BFGS方法的超线性收敛速度和混沌优化方法的内在特点进行求解.对Camel函数极值和正五边形约束求解的实验结果表明,该混合算法能够处理欠/过约束问题,有效克服BFGS算法容易陷入局部最优以及无法越过临界点的情况,可以高效鲁棒地进行约束求解.

一个基于异构型局域网的雕塑实体布尔操作并行算法

为了在某些限时操作下得到实时交互的速度 ,提出了一个分布式的雕塑实体模型布尔操作并行算法 .该算法在各个阶段抽取的并行性和原串行算法的拓扑相关性之间采取了折中的策略 ,并对于不同的并行任务 ,采用了不同的任务均衡手段 .该算法已经在一个由 10台 P /35 0微机和由 5台 SGI O2工作站组成的异构型局域网上得到实现 .实验结果显示 ,该算法获得了理想的加速比 ,对于复杂雕塑实体的造型 ,操作平均可在 3s～ 4 s完成 ,因此能满足实时交互的需要 .

一种基于局部自适应细分的布料模拟的快速方法

为了提高布料模拟的速度和真实感效果 ,文中采用基于矩形域的mass spring模型 ,并结合基于Catmull Clark准则的局部自适应细分 ,设计了一种新算法。通过采用基于局部自适应细分的碰撞检测和响应方法 ,并将SSE(包括Cache控制指令集和SIMD指令 )应用到系统实现中 ,文中的布料模拟系统可以进行高效的实时运动仿真 ,减少超弹性等失真现象 ,在效率和真实感两者间取得较好的折中效果。