图学学报

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2011年第5期目录

2011, 32(5): 0.

摘要 ( 27 )

PDF(256KB) ( 181 )

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基于知识的桥梁参数化建模

陈明，胡世德

2011, 32(5): 1-9.

摘要 ( 48 )

PDF(524KB) ( 307 )

采用基于知识的参数化建模方法对桥梁的参数化建模进行研究，提出了桥梁设计知识表达模型，知识获取方法，桥梁结构拼装算法，桥梁智能变动算法。应用6×70m预应力混凝土连续梁桥抗震设计建模的实例表明，基于知识的建模方法与传统的建模方法相比，随着桥梁结构复杂度的增加，基于知识的建模方法耗费的时间增幅有下降的趋势；而对于需频繁修改的模型，基于知识的方法能有效提高桥梁建模的效率。

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圆柱齿轮减速器可靠性优化设计与实体造型

龚小平，蒋娟娜，刘毅静

2011, 32(5): 10-15.

摘要 ( 54 )

PDF(613KB) ( 219 )

考虑应力和强度的随机性，运用机械优化设计理论，按给定的可靠度作为齿面接触和齿根弯曲疲劳强度约束条件，建立单级斜齿圆柱齿轮减速器多目标可靠性优化设计数学模型，以确定齿轮传动参数。应用SolidWorks软件进行减速器实体造型设计并利用COSMOSMotion插件实现了运动仿真，探讨了减速器计算机辅助设计实用可行的新方法。

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椭圆封头偏交椭圆管的展开

王金敏，王皑

2011, 32(5): 16-19.

摘要 ( 55 )

PDF(614KB) ( 160 )

运用数学分析及投影理论的方法，建立了椭圆封头偏交椭圆管的数学模
型，推导了椭圆封头偏交椭圆管的展开方程，据此设计了椭圆接管展开图的通用程序。最后，给出了应用实例，证明该方法简单、直接，易于理解与操作，便于工程实际应用。

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三次Ball曲线的两种新扩展

严兰兰，梁炯丰，饶智勇

2011, 32(5): 20-24.

摘要 ( 39 )

PDF(457KB) ( 172 )

给出了次数分别为3和4的含参数的多项式基，它们都是三次Ball曲线基函数的扩展。基于这两组基函数定义了两类带形状参数的多项式曲线，新曲线不仅具有三次Ball曲线的特征，而且具有形状可调性和比三次Ball曲线更好的逼近性。通过分析新曲线与Bézier曲线之间的关系，得出了形状参数的几何意义，并给出了新曲线的几何作图法。

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基于模拟退火并行遗传算法的Otsu双阈值

许良凤，林辉，胡敏，吴东升，徐元英，景佳

2011, 32(5): 25-29.

摘要 ( 86 )

PDF(482KB) ( 189 )

模拟退火和并行遗传算法是两种较好的改进进化算法性能的方法。将这两种思想有机地结合起来，利用遗传算法能全局寻优的优势和模拟退火算法的爬山性能，提出了一种基于模拟退火并行遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割算法。在该算法中，进化在多个不同的子群中并行进行，利用模拟退火算法的爬山性能，避免单种群进化过程中出现的过早收敛现象，提高整个算法的收敛速度。实验证明，这种新的图像分割算法与并行遗传算法相比，不仅能够对图像进行准确的分割，而且具有更强的精确性和稳定性。其收敛速度明显比并行遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割快。

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一种奇异值分解数字水印算法的研究

王慧琴，王嘉璐，王可，齐海平

2011, 32(5): 30-34.

摘要 ( 75 )

PDF(528KB) ( 200 )

提出了一种可用于印刷品防伪的数字水印算法。将二值条码作为水印，嵌入到原始图像的奇异值分解的S分量。结合人类视觉系统(HVS)的视觉掩蔽特性，根据图像的块均匀度决定水印嵌入的强度，使嵌入的水印强度能够自适应于原始图像。水印提取时，利用Radon变换对待检测图像进行校正，并且根据二值条码的特性对提取出的水印图像进行了修正。实验结果表明，算法对一些常见的图像处理和几何攻击具有良好的鲁棒性。

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虚拟导游的行为模型研究

罗月童，孙静，陈韬

2011, 32(5): 35-39.

摘要 ( 42 )

PDF(397KB) ( 205 )

行为模型是虚拟导游的关键内容之一，文章从导游行为的特点出发对虚拟导游的行为模型进行研究，并基于此提出一种由感知器、领域知识库和决策推理器三部分组成的行为模型。感知器感知环境信息，领域知识库记录导游的行为规则，决策推理器基于领域知识库进行行为推理。论文介绍了感知器、领域知识库和决策推理器的作用、原理及其实现方法，并给出了本文方法在 “三河古镇实时漫游系统”中的应用效果。

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VRML虚拟校园漫游与交互技术

冯桂珍，池建斌，王大鸣，张德莹

2011, 32(5): 40-45.

摘要 ( 44 )

PDF(1008KB) ( 214 )

鉴于虚拟校园在高校数字化和信息化建设中的重要意义，以石家庄铁道学院为例，探讨VRML构建虚拟场景的漫游与交互技术。以VRML、3DMax等为场景构建工具、以JavaScript为VRML内部脚本和外部脚本接口编程工具，通过VRML与HTML的整合集成，实现了虚拟校园漫游与交互系统，具有导航漫游、对虚拟场景进行交互操作和设置、信息查询等功能。直观地展示了校园景观及设施，方便了用户对校园信息的查询，取得了良好的效果。

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一个新的线索KD树并行算法

焦良葆，陈瑞，张健

2011, 32(5): 46-50.

摘要 ( 45 )

PDF(407KB) ( 244 )

KD树是三维场景渲染中常用的空间加速算法。由于SIMD计算平台不支持递归操作，导致KD树在GPU上的应用受到限制，因此提出了一个新的基于SIMD架构的并行KD树算法。通过创建时对KD树线索化，不仅省去堆栈使用，且因无需回溯到根节点而减少大量无效遍历操作，实现了基于GPU的高效并行加速。实验结果表明，线索KD树算法每秒计算的光线数与传统算法相比，提高3~8倍不等，最终显著提高光线跟踪渲染速度。

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机械制图日语双语教学的研究与实践

舒宏，胡青泥，高菲

2011, 32(5): 51-55.

摘要 ( 47 )

PDF(497KB) ( 230 )

针对机械制图日语双语教学的实施问题，探讨了在双语教学中教材体系建设、教学实施形式、日语双语教学特点等方面的措施及其与教学质量的关系。并在双语教学实践的基础上，通过问卷调查对教学的实施效果进行分析和研究，阐述了以工程素质和能力培养为教学目标的日语双语教学中需解决的若干问题及其解决办法。

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面向CDIO的工程图学教学改革

郭长虹，赵炳利，李兴东，姜桂荣

2011, 32(5): 56-60.

摘要 ( 45 )

PDF(408KB) ( 157 )

CDIO是当前高等教育的新型人才培养模式，以培养国际化工程师为目标。论文介绍了当前图学教育中存在的弊病和CDIO人才培养理念，结合燕山大学等高校实施 CDIO教学改革的实践，提出一系列基于CDIO的工程图学教学改革措施。实验证明，该教学模式对于启发与培养大学生动手能力和创造性十分有效，为后续专业课程的学习、毕业设计与科研工作奠定良好基础。

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“土木工程制图”研究性教学方案设计及实践

邝明，李雪梅，高悦

2011, 32(5): 61-64.

摘要 ( 76 )

PDF(748KB) ( 231 )

研究了以“房屋建筑施工图”为研究性教学的载体，采用任务驱动教学法，设计适应学生特点的教学方案。抓住课堂、课外、训练等几个主要环节，引导学生进行研究性学习。从“图纸规范”、“图示内容”、“尺寸标注”、“符号表达”、“文字书写”以及“总体印象”等几个方面对学生作业进行全面的评价。实践表明，研究性学习调动了学生的积极性，扩大了知识面，培养了工程素质和团队合作精神，绘图质量明显提高，取得了较好的教学效果。

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基于建构主义学习理论的工程图学实践

张宝庆，孙立华,吴星

2011, 32(5): 65-68.

摘要 ( 60 )

PDF(392KB) ( 182 )

重点阐述了建构主义学习模式以及其指导下几种新的教学方法，以工程图学二、三维教学相结合为教学改革突破口，运用该模式践行工程图学实践，取得了良好的效果。总结了建构主义学习理论指导下的一般践行程序，为应用该理论开展教学改革提供了一个新的视角。

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一种基于STL模型的5轴高速加工刀轨优化策略

孙全平，陈前亮

2011, 32(5): 69-73.

摘要 ( 64 )

PDF(466KB) ( 171 )

针对线性插补刀轨不连续且插补点多的缺点，提出了一种基于STL模型的口腔修复体5轴高速铣削数控加工刀轨优化策略。以去除不必要的插补点，简化加工刀轨的数量，优化刀轴矢量包络的曲面为平滑变化的规则面，实现了一种支持HEIDENHAIN数控系统的样条插补新方法。运用该策略线性插补的G代码成功地被转换成样条代码，基于Vericut仿真器，仿真加工出了磨牙冠修复体。结果表明，该优化策略不仅能缩短切削时间、提高加工质量，而且可避免切削颤振。

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一种有效的圆形窗口线裁剪算法

任洪海，张飞侠

2011, 32(5): 74-78.

摘要 ( 56 )

PDF(388KB) ( 209 )

根据线段两端点相对于圆形窗口的可能位置讨论裁剪结果。当两端点都在圆形窗口之外时，通过圆切线斜率与线段斜率的比较，及点区域判别来判断线段与窗口的相交情况。在确定线段与圆形窗口有交点的情况下，应用参数化形式求交运算，简化求交方程的构造。实验结果表明，新算法显著提高了裁剪效率。

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