摘要：点到NURBS曲线/曲面的投影是CAD中的基础问题.为了避免数值迭代法陷入局部最优,通常把曲线/曲面细分为多段.文中提出排除无用曲线段/曲面片的剪枝算法,以提高细分求解投影的运行效率.在投影算法中将曲线/曲面递归细分,分别计算测试点到各个曲线段/曲面片的投影值;在递归过程中,对当前曲线段/曲面片计算测试点到控制点凸包距离的近似距离,如果该距离大于投影距离上界值,根据NURBS曲线/曲面的凸包性,测试点到当前曲线段/曲面片的投影距离也一定大于上界值,无需计算投影结果,直接排除该曲线/曲面.最后通过测试实例验证了该算法的有效性.

摘要：在对B样条曲线进行绘制和分析时,一个常用的方法是通过细分控制多边形近似B样条曲线,其中对控制多边形到曲线的距离的上界进行估计是影响细分深度的关键因素.为了获得更紧致的距离上界,从而减小折线近似的数据量,利用控制多边形的二阶差分的模以及前两阶差分之间的夹角,并通过在每一步细分过程中可能发生的最大变化的累加和来估计局部距离的上界,使得在前两阶差分之间的夹角较小时可以得到较为紧致的上界.实验结果表明,针对平滑的曲线,采用文中方法有效地降低了估计上界.

摘要：圆环面之间的距离计算是求解其碰撞检测和相交问题的基础.文中提出了一种判断两圆环之间包含、分离和相交3种位置关系,以及计算最近距离的方法.首先证明了空间两圆的Hausdorff距离可以通过计算共线法向点获得,并通过解一个一元八次方程求出三维空间中两圆的共线法向点;然后对共线法向点进行分类比较,得到两圆之间的最近距离和Hausdorff距离.证明了两圆环面间的位置关系不仅与其中心圆的最近距离相关,还与两中心圆的单向Hausdorff距离相关,进而解决了两圆环面之间的最近距离计算问题.最后通过实验说明了该方法的稳定性和高效性.

摘要：针对非均匀采样点拟合时的光滑B样条曲线构造问题,提出一种基于已知控制顶点和节点向量求解未知控制顶点来构造光滑B样条曲线的方法.首先对所有控制顶点进行基函数极值参数化,再将已知控制顶点作为型值点进行光滑样条曲线插值,并在此曲线上通过利用参数化结果求值得到未知控制顶点.该方法通过控制顶点所在曲线的光顺性提高最终生成曲线的连续性和光滑性.最后通过实例说明,采用文中方法所构造的B样条曲线具有较好的光顺性.

摘要：形式化方法是建立在逻辑演算、形式语言、自动机理论、程序语义、类型系统等理论基础之上,对计算系统进行描述和分析的一系列符号与技术的集合。形式化方法可指导软/硬件系统的规约、设计和验证,是改善和确保计算系统质量的重要方法。历史上,形式化方法在硬件和协议验证方面取得巨大成功。

摘要：基于微平面理论的双向反射分布函数(BRDF)材质模型都需要一个分布函数表示微平面法向的分布概率密度,现有的分布函数大都是用数学公式表示的。用公式表示的分布函数往往不够直观,而且种类较少。提出一种新的、直接从灰度纹理生成分布函数的方法。该方法生成的分布函数不仅可以替代公式表示的分布函数,而且还可以创造出一些新的材质。首先对一张灰度纹理进行均匀采样提取一个二维灰度值表,并把表项下标和微平面法向的方向建立映射关系,用表项中存放的灰度值作为该法向的概率密度值。用BRDF计算物体颜色时需要在分布函数中进行微平面法向的采样,提出在表格化的分布函数中进行随机采样和重点采样的算法。最后通过设计灰度纹理构造分布函数,实现了一些特殊的材质效果。

摘要：近年来,随着科学数据的快速增长,海量时变数据的分析成为了亟待科学家解决的难题.作为科学可视化领域的一类基本方法,体绘制与特征追踪能够很好地辅助科学家理解数据.文中针对科学数据大规模、时变、异构的特点,从大规模数据的实时体绘制,以及时变、异构数据的特征追踪两个方面对现有的研究工作进行了梳理,分别从不同的角度对相关的方法进行了分类和汇总.最后,对科学可视化领域未来的研究方向进行了展望.

摘要：汽车原型的快速设计和可视化是汽车设计领域的发展趋势。其中,体量是车身造型的一个重要因素,也是造型前期工程硬点参数输入的载体。传统的汽车原型设计工作由于反复修改而存在时间成本高、沟通效率低等问题。提出了一种基于特征语义的汽车原型快速生成方法,以车高、离地间等特征语义参数作为输入,采用半自动的方式生成汽车原型的三维模型,并进行可视化。该方法提出了车身控制面这一概念。控制面在特征语义参数的指导下进行空间平移或旋转变换,并驱动三维模型的变形操作,实现车身的体量特征调整,生成目标模型。基于上述方法思路,实现了一个汽车原型的快速设计系统,针对SUV(Sport Utility Vehicle)这一车型展示了原型设计的过程。

摘要：为了更好地服务于软/硬件协同开发,分析了现有的基于单机架构的全系统仿真工具的不足,考虑到嵌入式开发人员位于分布式环境的特点,设计了一种基于B/S架构的分布式嵌入式系统软硬件协同仿真平台。基于开源仿真工具SimSoC进行实现,阐释了将基于单机架构的仿真工具改成分布式的一般规律。利用该方案在实际案例中进行了应用。

摘要：初始图形交换规范(IGES)是目前应用最为广泛的中性文件格式标准之一,但是相关的研究主要集中在单零件的格式转换上面,对设计中经常用到的装配体的IGES格式研究较少。该文总结了常用CAD软件中装配体导出的IGES文件存储格式,提出并实现了一种基于图表示与产生式规则的IGES装配体数据交换算法,将IGES格式的解析过程标准化,使其具有通用性和可扩展性,并且正确性可以进行形式化验证。应用该方法,该文具体实现了多文件格式的装配体IGES前置和后置处理器。在几何造型系统TiGems7.0中进行的实验结果表明该算法具有较快的速度,也具有较好的鲁棒性。