摘要：NURBS曲面逆向求值是CAD几何内核中最基础的算子之一,即计算NURBS曲面上三维空间点对应的二维参数值.然而,当前求解算法计算效率不高、鲁棒性不强,严重制约了CAD软件处理大规模复杂CAD模型的性能.现有的GPU加速算法也往往仅对传统算法进行简单并行化,没有充分利用GPU共享显存等架构特性.为此,提出一种全GPU运行的并行求解算法.基于NURBS矩阵表示的GPU逆值求解算法通过矩阵表示代替传统的B-Spline基函数递归表示,适配GPU缓存机制,实现GPU缓存优化,解决数据公用、寄存器占用和缓存频繁申请与释放等问题,从而提高求解效率.同时,该算法采用多层次求解算法,以自适应曲面细分算法得到粗略解,再辅以Gauss-Newton迭代法得到精确解,提高处理复杂模型的效率和鲁棒性.采用多张简单曲面和复杂曲面进行测试,结果表明,该算法每毫秒最多可求解超过10000个逆值点,相比于传统算法,将NURBS曲面逆向求值速度提高了至少2个数量级.

摘要：从研究全局雪崩准则的表达方式出发,提出了全局雪崩准则的矩阵表示方法,并证明了布尔函数f(x)与f(x+α)全局雪崩的绝对值指标和平方和指标相同。依据矩阵表示方法得到了全局雪崩准则与布尔函数Walsh谱值的关系,并给出了一个布尔函数同一个仿射函数的互相关全局雪崩准则绝对指标的上、下限。最后,分析了修改序列中的一位对布尔函数全局雪崩准则指标的影响,结合爬山算法设计了一种修改M-M型Bent函数的优化算法,得到的布尔序列在非线性度和全局雪崩准则指标上优于已有的构造。

摘要：随着分组密码应用研究的不断深入,研究者发现,“动态可变”分组密码设计可有效提升分组密码算法的应用灵活性和部署安全性。CLEFIA算法遵循“动态可变”思想,一些学者对CLEFIA算法的线性变换层加以改进,使得第6t(t≥1)轮中的扩散层可以从{0,1}4上的多个线性双射变换中任意选取。为分析评估CLEFIA动态密码结构的安全性能,文章主要采取零相关线性分析理论,利用中间相错技术和矩阵表示方法,分析构造CLEFIA动态密码结构的零相关线性区分器。研究证明,在轮函数为双射的前提条件下,CLEFIA动态密码结构动态线性层控制参数μ_(i)∈F_(2),(0≤i≤4)无论取何值,总存在8轮零相关线性区分器;当控制参数μ_(0)=0时,存在9轮零相关线性区分器。

摘要：本文用矩阵传导法计算连续深梁,先由Timoshenko梁理论建立的微分方程组,导出单元矩阵,并在支座矩阵中考虑了支座至梁中心线范围内压缩变形的影响,而传导矩阵可由单元矩阵与支座矩阵相乘而得。然后以连续深梁左端的边界条件为初值,通过传导矩阵由左至右,依单元顺序传至右端,再由右端的边界条件,可以求出各支座处的形变与内力。便于编制计算程序,可以在PC—1500计算器上实现。可供设计人员参考应用。

摘要：微位移放大机构常常用来扩大压电陶瓷致动器的行程范围。鉴于差动式微位移放大机构具有"小结构大倍数"的特点,设计了一种新型二级差动式杠杆微位移放大机构。应用矩阵表示法对其进行了运动静力学分析,在此基础之上,以柔性铰链的分布位置及其几何特征参数为优化变量,并以提高位移放大比和减小最大应力为目标函数建立一种双目标优化模型。机构经过优化设计后位移放大倍数高达48倍,并对其进行有限元仿真分析,计算结果为44倍,理论模型与有限元模型的误差小于10%。结果表明:提出的优化模型具有准确性和高效性,同样可适用于其他柔性铰链机构的优化设计。

摘要：为了在CAGD中有效地求解三角域上Bézier曲面的最小平方逼近问题,给出了三角域上双变量Jacobi基和Bernstein基的相互转换矩阵.首先利用Bernstein基构造了三角域上的Jacobi多项式;然后利用单变量Jacobi基和Bernstein基的转换关系,给出了三角域上双变量Bernstein基与Jacobi基的相互转换矩阵.进一步,利用该矩阵得到了在加权L2范数下基于正交基的Bézier曲面最佳降多阶逼近算法,给出了具体的最佳降多阶矩阵以及该降阶逼近的可预报的误差公式.

摘要：为了克服已有Bézier曲线降阶算法在保G1连续约束条件下仅给出数值解的缺陷,提出一种Bézier曲线在端点处保G1连续的最佳显式降阶算法.在求解以逼近误差为目标函数的最小化问题过程中,首先给出了Bernstein多项式在两端点保高阶几何连续条件下降阶的最佳显式解;其次给出了Bézier曲线在两端点处保G1连续条件下降阶的最佳显式解;最后给出了降阶曲线的控制顶点和逼近误差的2个显式矩阵表示.数值实例结果表明,文中算法比其他算法的精度高、效率高.

摘要：给定n次的三角Bezier曲面,研究了在L2范数下一次降多阶的m次三角Bezier曲面最佳逼近的问题．首先提出了在不受约束条件下的一种简单直观的降阶方法．对于给定的角点插值条件,提出了另外一种降阶方法,来满足不同的设计需要．最后给出了曲面降多阶逼近的误差,并举例说明算法的有效性．

摘要：Bézier曲面是 CAD/ CAM系统中的最常用的造型工具之一 ,因此在造型系统的发展过程中 ,对两相邻Bézier曲面近似合并算法进行研究是非常重要的。两相邻 Bézier曲面的近似合并就是 :在一定的误差允许范围内 ,用一片 k× l(k≥ m,l≥ n)次的 Bézier曲面去逼近相邻的两片 m× n次 Bézier曲面。但随着国际互联网越来越发展和跨国企业的大量建立 ,在产品设计中信息的交换越来越重要 ,且已能够实现。当前 ,产品模型数据的交换比以前更加频繁 ,但由于数据量特别巨大 ,因此如果在数据交换之前采用近似合并算法 ,则可减少几何数据。为了能较佳地进行 Bézier曲面近似合并 ,因此利用张量积 Bézier曲面细分后的矩阵表示 ,并根据所定义的原 Bézier曲面与合并Bézier曲面间的距离函数取最小值 ,给出了张量积 Bézier曲面近似合并的一种方法 ,以便得到合并 Bézier曲面控制顶点的显示表示式。该方法在合并过程中 ,由于考虑了原 Bézier曲面与合并 Bézier曲面在边界达到高阶连续的情形 ,因此利用该方法可直接完成两相邻 Bézier曲面的近似合并。

摘要：非均匀有理 B样条 ( NURBS)方法是 CAGD的重要方法之一 ,已被广泛应用于工业产品外形设计中 .但 NURBS的有些算法 ,比如积分算法 ,还不够成熟 ,因此给实际应用带来了限制 .文中利用二次 NUBRS曲线的矩阵表达式 ,给出了二次 NURBS曲线下的面积的精确计算公式 ,所求面积可用曲线的节点、控制顶点坐标和权因子一步代入直接求得 ,对实际应用具有十分重要的意义 .