摘要：针对三角网格曲面表示的 3D人体模型缺少语义信息 ,提出一种 3D人体模型的参数化方法 :首先通过三角面片求交的采样策略得到采样点 ,然后使用b样条曲线构造人体轮廓线 ,最后由用户交互得到 3D人体模型的参数化信息 ,建立 3D人体模型的参数化模板 这样 ,在参数化人体模型模板的基础上 ,可以根据用户所输入的特定人体参数信息 ,动态地调整轮廓线和重建人体模型体表曲面 ,快速生成逼真的 3D人体模型 。

摘要：定位、建图与轨迹规划是实现移动机器人在未知环境自主运动的核心技术,也是目前的研究热点。首先,针对未知环境建图和定位问题,设计一种基于视觉的低成本导航方案。该方案利用深度相机获取未知环境信息,构建环境地图,并基于ORb-SLAM2算法完成自身定位。其次,为保障移动机器人运行平稳性,设计了一种A*优化方案。该方案结合轮式机器人运动特点,对传统A*算法的节点扩展过程进行优化,并通过改进搜索算法的碰撞检测部分实现地面移动平台的三维避障功能,同时基于b样条曲线完成轨迹平滑。最后,在移动机器人实验平台上完成自主导航系统部署并进行实验验证。实验结果表明,系统单次规划所需时间在10 ms以内,建图平均误差为0.14 m。此外,所提自主导航系统所需硬件设备简单,便于快速部署,具有广阔的应用前景。

摘要：在真实的三维数据场中,自动地提取中心路径是实现自动漫游的关键问题.为了解决当前中心路径自动 提取算法中存在的效果差,计算量大的问题,提出了一种基于双距离场的快速三维中心路径提取算法,该算法对于 任意给定可连通的起点和终点,首先建立基于起点的源距离场和基于边界的边界距离场,然后通过两个距离场的 共同约束来快速地提取出一条连接起点和终点的中心路径,同时为了保证漫游的效果,还采用3次b样条曲线对 所获取的路径进行了光滑,最后在PC机平台上实现和测试了该算法,实验结果证明,该算法不仅速度快、效果好, 而且具有很高的灵活性.

摘要：现有隐式拓扑优化方法在进行超弹性结构拓扑优化设计时,具有设计变量多、中间设计有限元分析存在严重的收敛性和设计结果无法直接导入CAD/CAE系统等问题。为解决这些问题,提出了一种基于移动可变形孔洞的显式拓扑优化方法来进行承受大变形的超弹性结构设计,材料本构采用常用的Mooney-Rivlin模型。首先,介绍了移动可变形孔洞方法的基本思想和可变形孔洞的显式描述方法;其次,构造了基于移动可变形孔洞方法的超弹性结构拓扑优化的数学列式,给出了相应的灵敏度结果;最后,通过数值算例验证了本方法的有效性。数值结果表明,该方法可以通过较少的设计变量和非常稳健的优化过程,给出边界由b样条曲线描述且可与CAD/CAE软件无缝连接的超弹性结构设计。

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摘要：针对手工剪纸作品制作周期长、难以修改的问题,提出一种模拟真实剪纸效果的京剧脸谱合成方法。在分析传统京剧脸谱剪纸结构的基础上,构造五官、装饰和轮廓纹样。在京剧脸谱剪纸的创作过程中用户从纹样库中选取所需纹样,经调节纹样尺寸和分布后,将设计的脸谱形象与运用Ashikhmin自然纹理合成算法生成的剪纸纹理相融合。实验结果表明,该方法能够较好地模拟手工京剧脸谱剪纸的镂空效果,提升工作效率,便于设计人员在创作过程中更换纹样和修改作品,适用于室内装饰、广告设计和剪纸作品展示领域。

摘要：为提高并联机器人的运行效率,降低其高速运动过程中产生的冲击和能耗,提出了一种基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标综合最优轨迹规划方法。首先,采用几何法建立机器人的逆运动学模型,得到机器人末端轨迹点与关节空间各角度、角速度、角加速度和急动度之间的转换公式。其次,利用5次b样条曲线插值方法建立轨迹数学模型,并添加运动学约束。最后,采用NSGA-Ⅱ算法对b样条轨迹进行时间-能耗-冲击的多目标优化,在获得Pareto最优解集的基础上构造权重函数获得最优时间序列。MATLAb仿真结果表明,采用算法优化后的轨迹不仅缩短了运行时间,也减小了机器人在高速运动过程中的振动和能耗,获得了更好的运动性能。

摘要：目前 ,在比较成熟的商业几何核心系统中 ,曲面的交线是一种基于位置算子的“精确”表示或称为“过程”表示 这样的交线如果用在几何建模操作中 ,必须输出为系统支持的曲线表示 (如b样条表示 ) 现有的几何核心系统中曲面交线的b样条逼近算法存在控制点数目过多和连续性偏低 (C1)的缺点 ,导致下游操作结果太复杂且连续性低 基于此 ,提出了一种曲面交线的b样条逼近算法 ,使控制点数目减少为原来的三分之一 ,而连续阶上升为C2 该算法已经在SolidWorks系统中得到应用 。

摘要：为解决空间结构复杂的多圈高簇绒地毯在实现其外观三维仿真时缺乏真实感的问题,利用Rhino环境下的PythonScript实现了簇绒地毯外观的三维仿真。将绒圈中心线及截面曲线分段后局部求解相关控制点坐标,再由b样条曲线对二者进行拟合。同时考虑到地毯绒圈之间的相互挤压导致绒圈发生了随机偏转变形,通过设计算法模拟了绒圈产生形变后的状态。在此基础上添加绒圈表面纹理及光照模型,进一步渲染输出仿真结果。测试结果表明:利用b样条曲线拟合原理并借助于Rhino-Python平台的簇绒地毯三维仿真方法是可行的,且易于实现;与实际地毯样品相比,能够较为真实地模拟不同排纱规律下多种花型图案、绒圈高度变化的簇绒地毯。

摘要：给出球面 NURbS曲线生成算法 :用球面上测地线——劣大圆弧代替直线段 ,将欧氏空间 R3中的 deboor递推算法推广到球面上构造曲线。讨论了这种曲线的若干性质 ,有类似于欧氏空间中的性质 ,指出其不具有类似于欧氏空间中的 NURbS曲线的分裂性质 ,给出球面 NURbS曲线的插入节点算法 ,以及球面上等距三次 b样条曲线的插值方法。作为对曲线生成算法和性质以及插值方法的应用 。