图学学报

Select

2010年第1期目录

2010, 31(1): 0.

摘要 ( 36 )

PDF(294KB) ( 224 )

相关文章 | 计量指标

Select

图学思维的研究与训练

童秉枢

2010, 31(1): 1-5.

摘要 ( 55 )

PDF(384KB) ( 261 )

介绍了我国30多年来在工程图学教学中关于图学思维研究的情况，指出研究图学思维对图学教育改革和发展有重要意义。经过归纳、总结和研究，给出了图学思维的定义，阐述了图学思维的方法，说明了图学思维的特点，提出了图学思维的过程模型，叙述了图学思维的训练方法。最后，对图学思维需要进一步研究的若干问题进行了说明。

相关文章 | 计量指标

Select

基于图像的非真实感艺术绘制技术综述

钱小燕

2010, 31(1): 6-12.

摘要 ( 117 )

PDF(476KB) ( 397 )

非真实感绘制是计算机图形学和图像处理中一个崭新的课题，属于计算机艺术的范畴，正受到国内外研究者越来越多的重视并取得了一系列的研究成果。首先简要介绍了非真实感绘制的研究意义及其研究范围；然后通过对其中涉及的主要关键算法进行总结分析，并对国内外典型的绘制方法进行比较和分类，阐述了非真实感绘制的主要研究内容；最后对今后的发展方向做出了展望。

相关文章 | 计量指标

Select

C型压力机机身的轻量化设计

谢峰，沈维蕾，林巨广

2010, 31(1): 13-19.

摘要 ( 70 )

PDF(560KB) ( 362 )

通过对C型压力机的机身结构进行强度和刚度分析，构建了机身参数化三维模型。通过正交设计及最小二乘法原理，建立了该机床机身重量、应力、变形位移的目标和约束函数。应用ANSYS有限元分析软件对其进行迭代优化，在保证机身强度和刚度的前提下，获得机身重量最轻的压力机机身结构。

相关文章 | 计量指标

Select

参数化有限元分析的液压机机身轻量化设计

赵韩，陈兴玉，董玉德，张坚，余来宏

2010, 31(1): 20-25.

摘要 ( 52 )

PDF(541KB) ( 260 )

建立了液压机机身的参数化有限元模型。通过正交试验模拟实际工况进行了应力和角变形的分析计算。从试验样本出发，采用基于最小二乘法的回归模型构建了机身最大应力及角变形与结构主参数间的映射关系。在库恩-塔克条件下构造了优化的数学模型，并通过仿真运算提出了合理的机身轻量化设计方案。结果表明，轻量化效果明显，改进后的方案能完全符合实际工况的要求。

相关文章 | 计量指标

Select

应用UG/KF的直筒散装水泥罐车零部件参数化设计

谌炎辉，梁辉，徐武彬，李冰

2010, 31(1): 26-29.

摘要 ( 37 )

PDF(514KB) ( 207 )

分析了直筒散装水泥罐车的结构特征，建立了基于UG/KF技术的水泥罐车零部件知识模型。在此基础上开发了直筒散装水泥罐车参数化设计系统，已应用于生产实际并能明显地减少产品设计时间和降低新产品的开发周期。

相关文章 | 计量指标

Select

未知环境下基于三次螺线Bug算法的移动机器人路径规划

康亮，赵春霞，郭剑辉

2010, 31(1): 30-38.

摘要 ( 46 )

PDF(515KB) ( 313 )

研究了环境未知情况下的移动机器人实时路径规划问题，将Bug算法与基于滚动窗口的路径规划相结合，提出了一种改进的移动机器人路径规划方法。详细分析了三次螺线作为移动机器人跟踪路径所具有的各种优异的几何特性，定义路径光滑成本函数，利用三次螺线对滚动窗口内规划的路径光滑化，使得移动机器人易于跟踪所规划的路径，扩展了移动机器人的应用领域。最后对本文算法的收敛性和完备性予以证明。仿真实验验证了该方法的有效性。

相关文章 | 计量指标

Select

管类钣金件参数化设计与展开系统的开发与实现

何薇，毛昕

2010, 31(1): 39-43.

摘要 ( 29 )

PDF(578KB) ( 226 )

：在分析国内外钣金行业计算机辅助设计状况和生产需求的基础上，开发了管类钣金件参数化设计与展开系统。该系统集构件设计与展开功能于一体，所包含的设计对象全面，设计结果准确，使用方便。介绍了系统开发中的构型策略、接口曲线求取、接口曲线向中性层曲面的映射和界面设计等关键技术。举例说明了系统的应用方法。

相关文章 | 计量指标

Select

弧面分度凸轮CAD技术研究

牟小云

2010, 31(1): 44-47.

摘要 ( 37 )

PDF(490KB) ( 231 )

在分析弧面分度凸轮工作原理的基础之上，利用VC++进行了弧面分度凸轮轮廓面点的设计计算，并通过Imageware软件的点云处理功能及UG软件的实体生成功能，成功的生成了弧面分度凸轮机构的CAD模型，为后续虚拟设计及加工打下了良好的基础。

相关文章 | 计量指标

Select

面向虚拟装配系统的模型数据库构建

刘国伟，贾庆轩，孙汉旭，宋荆洲，高欣

2010, 31(1): 48-53.

摘要 ( 56 )

PDF(482KB) ( 202 )

针对虚拟装配系统中三维模型数据量大的特点，提出在采用关系数据库表达层次模型的基础上，基于Oracle数据库的LOB（大的二进制对象）来实现三维模型及装配信息的存储与读取功能。应用VC++构建了虚拟装配系统软件平台，实现了三维模型文件在虚拟装配系统中的显示与管理。

相关文章 | 计量指标

Select

基于有向图的二维约束求解算法研究

王世平，郭连水

2010, 31(1): 54-60.

摘要 ( 37 )

PDF(524KB) ( 205 )

针对过约束、几何完全定义状态判定和约束求解效率等问题，提出了基于约束图，利用自由度理论和约束冲突机制，通过反向约束方向平衡约束，进而通过排序进行约束求解的算法。算法采用约束图记录约束和几何的关系；通过约束平衡的方法进行过约束和几何完全定义的判定；采用排序求解方法，将庞大计算问题转化为一组相对简单的计算问题。算法已得到初步应用，对过约束和几何完全定义状态的判定有明显的效果，而且提高了约束求解效率。

相关文章 | 计量指标

Select

基于三角划分的多连通域图形匹配研究

刘晓平，何士双

2010, 31(1): 61-66.

摘要 ( 29 )

PDF(448KB) ( 189 )

：由若干个多边形通过组合产生的具有多个连通域的多连通域图形识别问题是工程图纸识别与理解所要解决的重要问题。首先，通过建立包围多边形、连通多边形概念，完成对多连通域图形的表示；然后，依据最近距离、无遮挡、包含原则添加辅助线，实现三角划分，解决了包含连通的定位问题。在匹配过程中，首先通过匹配包围多边形实现多连通域图形的外轮廓定位；然后通过匹配连通多边形删除连通域，逐步收缩图形，实现图形匹配。应用此方法，解决了多连通域图形的旋转、缩放匹配问题，在汽车线束图纸识别中取得了良好的应用效果。

相关文章 | 计量指标

Select

采用图分解的特征识别算法研究

刘晓平，吴敏，金灿

2010, 31(1): 67-71.

摘要 ( 48 )

PDF(393KB) ( 261 )

CAD/CAE模型转换，其关键在于如何将模型分解为最简单元，这些单元往往具有相近的网格划分属性，可以方便估计计算误差和计算时间。基于此提出了基于图分解的特征识别算法，对属性邻接图进行分解，根据分解后的属性邻接图中的连通分量生成体特征。该算法不再局限于特征类型，只要合理控制顶点的可分解性判断就可以得到期望的模型分解结果；同时该算法可以获得体特征，使得可以在特征这一粒度上进行特征删除和替换，以方便地完成模型的简化。

相关文章 | 计量指标

Select

斜对称面检测在二次曲面体中的应用

王翔，丁运亮，李静

2010, 31(1): 72-78.

摘要 ( 41 )

PDF(490KB) ( 192 )

：对称是三维重建中的一个十分重要的约束条件，真实的对称在全局观察视角下变成了斜对称。斜对称检测可以大大降低三维重建的复杂度。本文提出了二次曲面体的斜对称面检测方法，该方法首先将SUGIMOTO等提出的斜对称检测方法扩展到任意二次曲线，然后将二次曲面体进行面域提取，对提取的各个面域运用前面的斜对称检测方法进行斜对称轴检测，从所有检测到的对称轴中提取出对称面多边形的边界，采用极左邻边搜索法构造对称面多边形即斜对称面同实体的相交面。由于算法对于物体的摆放位置没有要求，因而扩展了实体的覆盖域。

相关文章 | 计量指标

Select

实时水面模拟方法研究

刘晓平，谢文军

2010, 31(1): 79-83.

摘要 ( 36 )

PDF(477KB) ( 225 )

提出了一种基于GPU的水面实时模拟方法。该方法不依赖于噪声图，而实现了实时的水波生成、折射和反射效果的菲涅耳合成以及水面光照模型的计算。利用GPU在片段处理前的光栅化处理，该方法渲染负荷不会因水面大小和精度而增大。且依赖GPU的高速计算能力，方法可以达到实时。

相关文章 | 计量指标

Select

采用视觉注册的户外增强现实技术的研究

黄有群，李志鹏，胡超博

2010, 31(1): 84-87.

摘要 ( 56 )

PDF(515KB) ( 238 )

：目前户外增强现实技术多采用硬件跟踪的注册方法解决浏览展示方面的问题。为了户外规划设计方面的应用需求，需要使用更加便于交互的基于视觉的注册方法。利用计算机视觉的方法并辅助于测距仪器便可以计算出视觉注册中必备的标定点空间坐标，从而使得增强现实技术可以应用到图像级的户外规划设计领域，并通过将摄像机坐标系和世界坐标系重合设置简化了注册过程。这些工作将有助于用户在景区规划设计等领域做出更好的决策。

相关文章 | 计量指标

Select

基于多结点样条的自由曲线最小误差逼近及其应用

余建德，黄静

2010, 31(1): 88-93.

摘要 ( 30 )

PDF(599KB) ( 357 )

多结点样条函数具有良好的局部性，而最小二乘法对数据拟合的全局性较好，因此多结点样条函数最小二乘逼近的稳定性及数值精度都能得到有效的保证。该文综合两者的特点，实现了自由曲线离散数据最小逼近误差数学模型的建立。同时应用此数学模型于一些平面及空间（甚至一些带噪音的）自由曲线拟合上和几何造型骨骼化上，测试其对各种自由曲线的拟合效果，结果证明最小逼近效果明显。

相关文章 | 计量指标

Select

基于Helmholtz 方程的过渡曲面设计

包崇兵，韩旭里

2010, 31(1): 94-99.

摘要 ( 49 )

PDF(533KB) ( 161 )

阐述了二阶和四阶Helmholtz 方程的一类周期边界问题的差分解法及其在
过渡曲面设计中的应用。这类方法不同于传统的PDE 方法中的二阶和四阶的偏微分方程，
比传统的二阶和四阶偏微分方程有了更多的自由项，因此，在曲面设计的时候，就有更多的
形状控制参数可进行调整，文中重点讨论了方程中的系数对曲面形状的影响，并研究了边界
切矢条件对曲面形状的影响及其在曲面形状设计中的应用。设计者只需给出边界曲线和边界
切矢，并通过对它们的控制就可构造和修改曲面形状。

相关文章 | 计量指标

Select

B-样条曲线升阶的几何收敛性

朱平，汪国昭

2010, 31(1): 100-103.

摘要 ( 44 )

PDF(559KB) ( 165 )

B-样条曲线的升阶算法是CAD系统相互沟通必不可少的手段之一。B-样条曲线的控制多边形经过不断升阶以后，和Bézier曲线一样都会收敛到初始B-样条曲线。根据双次数B-样条的升阶算法，得到了B-样条曲线升阶的收敛性证明。与以往升阶算法不同的是，双次数B-样条的升阶算法具有割角的性质，这就使B-样条曲线升阶有了鲜明的几何意义。得到的结论可以使B-样条曲线像Bézier曲线一样，通过几何割角法生成。

相关文章 | 计量指标

Select

基于一元对称幂基的等距曲面有理逼近算法

张莉，檀结庆，刘植

2010, 31(1): 104-109.

摘要 ( 30 )

PDF(752KB) ( 277 )

给出了基于一元对称幂基的等距曲面蒙面逼近新算法。利用一元对称幂基逼近张量积Bézier曲面u向曲线的等距曲线，得到一组等距逼近曲线，取固定的v值，得到一组数据点，用反算控制顶点的方法得到过这组数据点的v向曲线。对这两组曲线用蒙面算法得到逼近的有理等距曲面。该算法计算简单，将二元等距曲面有理逼近转化为一元曲线有理逼近，同时方便地解决了整体误差问题，随着对称幂基阶数的升高，可以得到较理想的逼近效果。

相关文章 | 计量指标

Select

基于C1自然邻近插值的曲面拟合

聂志峰，周慎杰，王凯，孔胜利

2010, 31(1): 110-115.

摘要 ( 40 )

PDF(729KB) ( 224 )

以C0连续non-Sibsonian 插值作为三次单纯形Bernstein-Bézier多项式的基坐标，构造C1连续自然邻近插值函数。介绍了高阶连续函数的构建原理和性质。将C1连续自然邻近插值函数应用于曲面拟合场合，由于Voronoi图能够自动调整数据点分布不规则和密度不均匀在空间上的差异，即使对于散乱数据点，也能获得较好的拟合结果。

相关文章 | 计量指标

Select

应用血管内超声与X射线造影图像融合的血管三维重建

孙正

2010, 31(1): 116-123.

摘要 ( 45 )

PDF(794KB) ( 265 )

针对X射线血管造影和血管内超声各自显示血管形态的局限以及互补性问题，提出将两种数据进行融合，准确重建血管的方法。首先从在超声导管回撤路径起点拍摄的两个角度的造影图像对中提取出导管并进行三维重建。然后采用基于snake模型的半自动方法从各帧超声图像中提取出血管壁的内外膜边缘。最后，在Frenet-Serret标架中确定各相邻帧超声图像间的相对方位后，利用非迭代的统计优化方法确定各帧超声图像沿导管轴向的绝对方位，完成两种数据的融合。采用临床数据的实验结果验证了算法的可行性，并分析了可能存在的误差和计算成本。

相关文章 | 计量指标

Select

高动态范围图像(HDRI)编码及色调映射技术研究

范劲松，范彦斌，裴继刚

2010, 31(1): 124-128.

摘要 ( 44 )

PDF(642KB) ( 396 )

在分析和讨论了高动态范围图像的基本理论和获得技术的基础上，深入剖析和研究了高动态范围图像编码的几种技术方法和途径，并分析了各自的特点和应用。同时还讨论了高动态范围领域中的色调映射技术，特别针对高动态范围图像色调映射中的背景强度的计算方法进行了研究，最后还对高动态范围图像技术的应用领域和前景进行了展望和预测。

相关文章 | 计量指标

Select

利用Retinex消除在彩红外遥感影像聚类中阴影的研究

王子武，李敬仕，吴静，方国涛

2010, 31(1): 129-134.

摘要 ( 90 )

PDF(682KB) ( 198 )

在采用彩红外遥感影像检测城市绿化应用中，由于城市地物复杂，高楼云集造成的阴影，以及大量存在的有色地物，构成了影像聚类提取植被信息的干扰源。针对以上问题，对Retinex理论进行了探讨，结合色度学等相关理论，本着复杂度低和可操作性高的设计理念，设计出可消除以上干扰源对影像聚类干扰的有效方法，准确提取了植被信息。

相关文章 | 计量指标

Select

利用鱼眼镜头生成全景图像的方法

邓松杰，周松斌，程韬波

2010, 31(1): 135-138.

摘要 ( 95 )

PDF(455KB) ( 849 )

介绍了一种利用鱼眼镜头在特殊角度下所拍摄成的图像，以优化的快速展开模型为基础，经过像点坐标变换、双三次插值及内部拼接，生成全景图像的方法。该方法无须运用多幅标准照片拼接，且无须运用柱面模型及成像仪器的参数。最后从MATLAB仿真的实例中验证了此方法的有效性。

相关文章 | 计量指标

Select

利用Bandelets变换的电子探针图像融合优化算法研究

李祥，何剑锋，刘凤玉

2010, 31(1): 139-144.

摘要 ( 58 )

PDF(437KB) ( 157 )

电子探针分析图像（EPMA）作为样品微表面元素与形态分析的重要图像来源，已在样品精密分析技术中得到广泛应用。本文立意于电子探针影像分析应用的现状，在深入分析EPMA各类图像特点的基础上，结合Bandelets变换的自适应多尺度分析特性，提出利用二代Bandelets变换进行快速EPMA图像融合的详细方法与过程。仿真实验证明，二代Bandelet变换能支持更快速、鲁棒的图像分解方法，提供近乎线性的快速融合算法，具有较理想的实际应用价值。

相关文章 | 计量指标

Select

应用虚拟现实技术的人机交互仿真系统开发

曹文钢，王锐，张红旗，陈帝江，彭五四

2010, 31(1): 145-149.

摘要 ( 83 )

PDF(483KB) ( 407 )

针对现有虚拟仿真系统在人机交互、实时响应、数据采集等方面存在的不足，综合运用多种虚拟现实软、硬件技术构建出一个可供人与虚拟操作对象进行实时人机交互的仿真系统。利用数据转换技术将设计对象导入该系统后，系统能通过实时采集人机交互过程中的相关操作数据，测量人机交互绩效，继而评价设计质量。实例应用证明了系统的可行性。

相关文章 | 计量指标

Select

船体曲面矩形块按参考线敷设法关键技术研究

吴年庆，赵耀，袁华

2010, 31(1): 150-155.

摘要 ( 43 )

PDF(432KB) ( 180 )

以船体曲面敷设矩形块为背景，针对现行按肋骨线方向单向展开后进行矩形块敷设设计的不足，提出了矩形块按参考线敷设法及其流程。提出了曲面线偏移的概念和正交线离散点算法。矩形块敷设参考线沿船长方向延伸，按肋骨线方向布置偏移点，在MDT系统中进行二次开发，选取船体典型曲面进行了敷设设计。经验证，该方法满足工程使用要求。

相关文章 | 计量指标

Select

GIS环境下缓和曲线绘制方法研究

王明生，闫小勇

2010, 31(1): 156-150.

摘要 ( 44 )

PDF(409KB) ( 207 )

缓和曲线是构成交通线路中线平面线形的基本要素之一。从分析缓和曲线几何特征和数学模型出发，根据计算机图形学中曲线离散化表达的基本原理，用折线拟合的方法实现了GIS环境下缓和曲线对象的准确绘制。基于数值积分的复化梯形公式，推导出了缓和曲线拟合折线分段数计算的严密数学公式。进一步给出了缓和曲线上任意点坐标与里程间的转换方法，使研究成果更具实用性。该方法在SuperMap GIS平台上实现，其绘图精度和效率能满足应用需求。

相关文章 | 计量指标

Select

新标准《表面结构的表示法》在工程制图教材中的贯彻与实施

凌玲

2010, 31(1): 161-167.

摘要 ( 46 )

PDF(536KB) ( 364 )

新标准GB/T 131-2006《产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法》是新一代GPS系列标准中的通用标准，它规定了在技术产品文件中表面结构要求的标注规则。文中简要介绍了在GPS系列标准中有关评定表面结构的三个主要的参数组。对新旧标准表面结构标注规则的变化作了详细的分析和对比，指出了它们的不同之处，列出了标准新增的内容、标注示例及解释。本文内容能为制图教师正确理解和贯彻使用新标准，以及编写制图教材提供参考。

相关文章 | 计量指标

Select

图学奠基的艺术教育意蕴与旨归

孙锐，李明，任立生

2010, 31(1): 168-171.

摘要 ( 34 )

PDF(438KB) ( 202 )

：回顾多年从事图学教育及近年从事图学艺术教育的体会，从艺术教育的视角，提出图学的意蕴是彰显着生命意识与生命运动、孕育着工程与艺术的融合、催生着图学的新技巧等观点；还提出图学是以提高学生的艺术修养与创造能力为旨归。并以图学艺术教育中的收获现身说法，只要坚持探索与尝试，就会让学生在以图学为主、艺术教育为辅的教学模式中，有所收益。

相关文章 | 计量指标

Select

汽车发动机风扇叶片的逆向造型与分析

占长清，刘苏

2010, 31(1): 172-175.

摘要 ( 54 )

PDF(470KB) ( 175 )

以汽车发动机风扇为研究对象，采用ATOS光学测量系统对风扇表面数字化得到其三角网格模型，利用三角网格数据预处理技术、过渡曲面特征提取方法、三维重构及实体造型原理对叶片进行逆向造型，并对重构的模型进行光顺性和精度校检。获得符合设计要求的叶片实体模型。

相关文章 | 计量指标

Select

AutoCAD图样的技术文档生成方法

冯申，冯云飞

2010, 31(1): 176-180.

摘要 ( 36 )

PDF(402KB) ( 182 )

工程技术文档大多是由文本和工程图样组成的。论述了如何在Word技术文档中导入AutoCAD工程图样的具体方法，以及在工程图样中如何加入文字的方法。所述方法有较强的实用价值。

相关文章 | 计量指标

Select

利用关联关系的标准件参数化设计方法

张学忱，张启晖，范汝祥，徐杰

2010, 31(1): 181-184.

摘要 ( 48 )

PDF(507KB) ( 654 )

分析了产品几何建模的参数化设计方法，提出了一种基于关联关系的标准件参数化设计方法。阐述了参数化设计方法的原理，即采用关联参数建立多个组件间的关联，以实现标准件的参数化设计。利用CATIA平台，给出了圆锥滚子轴承基于关联关系的参数化设计过程，证明了该设计方法的可行性。

相关文章 | 计量指标

Select

多特征框架下的蛋白质相似性比较与分类

徐占，董洪伟

2010, 31(1): 185-190.

摘要 ( 42 )

PDF(529KB) ( 176 )

：蛋白质的相似性比较是研究蛋白质结构和功能的重要手段。与以往基于构建距离矩阵来研究蛋白质空间结构相似性的方法不同，文章从蛋白质的基本组成单元——氨基酸入手，通过对氨基酸以及蛋白质多肽链中的特殊结构的分析，综合考虑骨架原子Cα数、突变原子数、亲水微粒数、螺旋数四个方面，依托模糊数学等价矩阵理论，运用传递闭包的方法，提出了一种全新的相似性比较与分类方法。

相关文章 | 计量指标

过刊目录