摘要：为解决组织工程骨支架多孔结构设计建模问题,提出1种基于体素模型的多孔体骨支架建模方法。基于CT断层扫描图像,采用MC算法3维重建骨支架三角网格模型;采用分区划分,逆向追踪求交分层算法,获取骨支架分层截面轮廓线段;基于离散采样法,对分层截面轮廓线段等距扫描线填充、离散,生成骨支架体素化模型;构建孔隙单元结构,以体素化空间为约束边界,通过孔隙单元"映射",构建出多孔骨支架模型。研究结果表明,所提算法可以快速构建出能够构建孔隙结构可控的多孔模型,从而为骨支架建模提供了1种可行性的方法。

摘要：针对传统基于距离变换的骨架提取算法生成的骨架不能保证连通性的问题,设计了一种基于距离变换的三维连通骨架提取算法。由骨架种子点开始,根据距离变换值的约束,利用改进的骨架点判断算法对体素点的26邻域作判定,满足条件的邻域点作为下一轮的预备骨架点,由此迭代生长出完整的三维模型骨架,通过设定阈值抑制冗余骨架点的生成,实现多尺度控制。实验表明本算法复杂度低,计算效率高,生成的骨架位置精准,且能够保证骨架连通性。

摘要：针对真空注型产品质量依赖于工艺师经验,而导致的生产周期长、生产费用高、质量稳定性差的问题。基于计算机图形学、可视化技术和智能控制技术,建立一种描述真空注型工艺参数设置与优化的混合质量控制模型,充分利用历史加工案例,通过产品特征参数与成型工艺之间的关系,实现对新产品的工艺参数推荐;在此基础上,挖掘工艺师经验,通过模糊推理,实现产品缺陷修正。生产实例说明基于上述思想方法和推理机制的质量控制模型有较好的推理和质量控制能力,从而为VC装备向智能化方向发展的提供了技术支撑。

摘要：针对模型求交方法导致的刀具干涉处理算法的效率瓶颈问题,对三角网格模型的特点、体素模型建立与优化、刀具干涉检测和处理等方面进行了研究分析。通过对截平面法和传统全局体素化算法的特点的归纳,建立了一种动态地按需建立局部体素模型,并且实现了模型相邻局部之间的数据复用;基于动态局部体素模型设计了三角网格模型四轴加工路径,提出了刀具干涉快速检查和处理算法,并利用光固化立体造型格式作为输入模型进行了测试实验。研究结果表明:动态局部体素化算法能够在相同内存容量下提高大尺寸三角网格模型体素化后的体素精度,基于动态局部体素化模型的干涉检测和处理算法具有较高的效率和准确性。

摘要：提出了一种利用超体素来提取杆状目标的方法。首先将车载激光点云中的非地面点进行体素化,并在此基础上构建超体素;然后对超体素内的点云进行类型判别,点云大致可分为线型、面型、体型3种类型,杆状目标近似垂直于地面,其点云类型一般为线型;由于杆状目标在水平方向上具有一定的独立性,可以通过一种自适应半径的模型来检测主方向近似平行于Z轴的线型超体素是否属于杆状目标;最后依据各类杆状目标的高度和形状的差异,对杆状目标进行细分类。利用该方法对某城市街区进行杆状目标提取,杆状目标的检测率为93.5%,证明了此方法的可行性。

摘要：本文通过"Modiform VoxelWall"(适应性变形体素墙)数字建造实验,阐述了机械臂空间打印的技术思路。在体素化运算、多智能体系统背景的基础上,解析了空间网格变形算法和不同单元类别组合策略的基本原理。根据特殊要求,进一步对空间网格结构关键部分展开识别、修改、变异等实验,并展开探讨,以追求设计的灵活性及呼应结构的适应性。同时,对设计师在这一过程中探索建筑中的非线性,新兴的设计和行为建模的机遇及挑战进行了讨论。

摘要：近年来,愈发成熟的3D打印技术拉近了模型设计与产品制造的距离.但高昂的材料费用仍是制约其发展的重要因素.因此,如何在不改变模型外观的情况下进行模型结构的优化,以此来减少模型的打印体积、降低打印成本是亟待解决的问题.针对该问题,本文提出一种基于应力分布的壳模型构造和优化算法.该算法首先基于模型的体素化表示构造距离场,提取出初始的均匀厚度壳模型.然后基于顶点的von Mises应力,自适应的向外扩张内表面,调整各部位厚度,直到达到相关约束条件.优化得到的内表面与输入的外表面围成最终的优化模型.实验结果表明,在满足外观不变、力学稳定等约束的同时,优化得到的壳模型体积为输入模型体积的17.2%~24.4%,大幅减少了模型的打印体积,有效降低了打印成本.