图学学报

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2018年第2期目次

2018, 39(2): 0.

摘要 ( 54 )

PDF(137KB) ( 86 )

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基于纹理的三维书籍模型单侧页面提取方法

童立靖，王凤鹤，李斌

2018, 39(2): 179-185. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020179

摘要 ( 66 )

PDF(3265KB) ( 360 )

模型分割在实际工程中有重要的应用价值。针对三维书籍模型的点云分割，提出了
一种基于纹理的单侧书籍页面提取方法。对于获取的三维书籍模型以及散乱纹理图像，首先将模
型的散乱纹理转化为有序纹理，将像素值从RGB 空间转换到HSI 空间，根据H(色调)和I(亮度)
去掉模型背景点云；然后根据书脊线像素在有序纹理图像中的分布特性，计算纹理图像中的书脊
线，再利用最小二乘法拟合出书脊线的三维空间方程，进而求出分割左右页面的空间平面，最终
完成单侧页面的提取。实验结果表明，该方法针对三维书籍模型能够快速稳定地提取出单侧页面，
具有较高的准确性。

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基于各向异性全变分的迭代滤波算法

芦碧波1,2，王乐蓉1，郑艳梅1，王永茂1，李晓莹1，秦钰翔1

2018, 39(2): 186-192. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020186

摘要 ( 106 )

PDF(966KB) ( 205 )

空间邻近度和像素值相似度的双边滤波(BF)器在滤波时，由于其值域滤波核系数的计
算易受到噪声的干扰，在噪声水平较大时，直接使用噪声图像来指导核函数权值计算的方案不可行。
为此，提出一种结合各向异性全变分和BF 的图像去噪算法，将各向异性全变分算法与BF 算法相结
合，首先利用各向异性全变分算法对噪声图像进行处理，得到一幅边缘结构信息较为丰富的结果图
像，接着将该结果图像作为BF 算法的引导图像来指导值域滤波核系数的计算，为保证算法的稳定
性，对上述过程进行迭代处理。此外，为提高各向异性全变分算法的计算效率，引入了Split Bregman
迭代算法进行加速处理。实验表明，该算法能在较好去噪的同时，保留较多的边缘结构信息。

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一种新的图像去模糊清晰化方法

王文豪，严云洋，姜明新，于永涛，赵文东

2018, 39(2): 193-200. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020193

摘要 ( 108 )

PDF(3710KB) ( 381 )

针对在实际环境中很难得到图像去模糊所需要的大量先验知识，诸如退化模式、
点扩散函数等，提出了一种新的图像去模糊清晰化方法。首先利用高斯差分算子获得图像轮廓
信息，然后根据轮廓信息预测清晰图像过渡区，再利用清晰图像过渡区、退化图像和点扩散函
数之间的关系建立目标函数，为了克服噪声的影响，在目标函数中加入了非负性惩罚项和空间
相关性约束项，并使用滞后迭代的极小化方法来求解点扩散函数；最后通过已有的非盲目图像
复原算法复原图像。实验结果表明，该方法无需知道图像退化模式，对各种因素引起的退化图
像都能有效地复原。

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基于NSST-IHS 变换稀疏表示的SAR 与可见光图像融合

盛佳佳1,2，杨学志 1,2，董张玉 1,2，焦玮 1,2

2018, 39(2): 201-208. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020201

摘要 ( 56 )

PDF(7971KB) ( 234 )

针对合成孔径雷达(SAR)与可见光图像成像原理不同，其融合图像常常存在感兴趣
目标不突出及光谱失真的问题，提出了一种基于NSST-IHS 变换稀疏表示的融合算法。对源图
像进行IHS 和NSST 变换，在所得低频分量上采用基于结构相似性和亮度差异性的稀疏表示融
合规则，高频分量上则采用基于改进的拉普拉斯能量和的融合规则，融合结果再通过NSST 和
IHS 逆变换得到。实验以哨兵1 号SAR 图像与landsat-8 可见光图像进行验证，并与传统的IHS、
Wavelet、NSCT、IHS-Wavelet-SR 和NSST-IHS 算法进行比较。结果表明，该算法不论视觉还
是评价指标都有了明显提高，空间结构信息和光谱信息得到有效的保持，有利于后续目标检测
与识别工作。

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一种改进的SAR 与可见光图像的快速配准算法

2018, 39(2): 209-213. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020209

摘要 ( 44 )

PDF(1022KB) ( 186 )

针对基于尺度不变特征变换(SIFT)的合成孔径雷达(SAR)与可见光图像配准存在耗
时长、精度不高的问题，提出了SIFT 与快速近似最近邻搜索(FLANN)相结合的配准算法。首
先，针对SAR 图像存在的相干斑噪声做双边滤波(BF)，在去噪的同时能够保护图像的边缘避免
被高斯函数模糊。其次，在高斯差分尺度空间检测特征点并生成SIFT 特征描述向量，利用
FLANN 算法实现高维向量空间中的快速匹配。最后，采用改进的抽样一致算法(PROSAC)剔除
误匹配进一步提高匹配正确率。实验结果表明该算法在配准的精度和速度上都优于原始的SIFT
算法。

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国际音标图像字符细化方法

孙孝坤，黄继风

2018, 39(2): 214-220. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020214

摘要 ( 33 )

PDF(538KB) ( 139 )

对图像文字进行细化有助于突出文字的形状特点和减少冗余的信息量，在文字识别
领域有着重要的应用。在分析研究传统细化算法后，针对传统细化出现的畸变、细化不完全现象，
提出了一种对国际音标图像字符的细化方法。该算法通过对文字区域的边缘分类标记，并判断被
标记点是否满足可去除条件，然后逐步去除边缘像素点，最终能让国际音标图像字符的宽度细化
到一个像素宽度。针对国际音标图像字符的实验表明，该算法能够准确地对国际音标图像字符进
行细化，且简单高效。

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基于空间组合式单元模型的表面求交算法

汪基伟1，付宇1，王亚奖2

2018, 39(2): 221-227. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020221

摘要 ( 48 )

PDF(1100KB) ( 206 )

在空间埋置组合式单元模型中，钢筋单元可埋置于混凝土单元任何位置，混凝土单
元网格剖分不受钢筋位置的限制，方便实用，但需确定钢筋单元两端在混凝土单元表面的位置坐
标。因此，求解钢筋线与混凝土单元表面的交点坐标是应用该单元模型的前提，现有的求解方法
只适用于混凝土单元表面是平面的情况。为此，提出了牛顿迭代法和分块解析法两种处理方法，
能求解钢筋线与混凝土单元表面为任何形状时的交点坐标，增强了该模型的适用性。通过算例验
证了这两种方法的正确性。从适用性而言，分块解析法要优于牛顿迭代法。

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基于体素模型的3D打印支撑算法

徐文鹏1，苗龙涛1，侯守明1，强晓焕2，曾艳阳1

2018, 39(2): 228-234. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020228

摘要 ( 81 )

PDF(1363KB) ( 295 )

3D 打印技术是通过对材料的逐层堆积来构建物体，但对模型悬空的区域需要添加
支撑结构。支撑结构不仅会造成打印材料的浪费，而且会延长打印时间并对模型外表有所损伤。
为此，提出一种基于体素模型的支撑算法，针对体素化后的模型，分析体素之间的相互支撑作用，
并引入体素支撑能量函数概念和计算方法，计算出需要添加支撑的体素，从而得到需要添加支撑
结构的区域，并由该区域生成支撑结构，之后通过实验对算法进行验证。实验结果显示该算法能
够更加准确地对模型生成支撑，同时，基于体素模型的支撑算法对于模型内部支撑计算，也具有
很好的适用性。

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基于低分辨率彩色指导图像的深度图像超分辨率重建

武玉龙，赵洋，曹明伟，刘晓平

2018, 39(2): 235-243. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020235

摘要 ( 40 )

PDF(2622KB) ( 192 )

传统的以彩色图像为指导的深度图像超分辨率(SR)重建方法，参考图像必须为高分
辨率彩色图像，彩色图像的分辨率决定了深度图像的放大上限。同时，实际应用中可能只存在低
分辨率彩色图像，此时上述方法也不再适用。为此，探讨使用任意分辨率彩色图像为指导的深度
图像SR 重建方法。首先，使用大量不同类别的图像SR 算法对输入彩色图像进行上采样，得到
高分辨率彩色图像并以此作为指导图像，然后采用基于二阶总广义变分方法，将由低分辨率彩色
图像重建得到的图像作为正则约束项，添加图像边缘信息，构建目标函数，将深度图像SR 重建
问题转化为最优化问题，再通过原-对偶方法求解，最终得到高分辨率深度图像。探讨了之前被
相关方法所忽略的情形，该方法可以适用于任意分辨率的彩色指导图像。并且通过相关实验发现
了令人惊异的现象，即通过使用低分辨率彩色图像放大后作为指导，可以得到与使用高分辨率彩
色指导图像相近甚至更好的结果，对相关问题的研究和应用具有一定参考意义。

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一种数据增强和多模型集成的细粒度分类算法

蒋杰，熊昌镇

2018, 39(2): 244-250. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020244

摘要 ( 48 )

PDF(2272KB) ( 346 )

针对解决数据缺少和单个卷积网络模型性能的限制造成细粒度分类准确率不高的问
题，提出了一种数据增强和多模型集成融合的分类算法。首先通过镜像、旋转、多尺度缩放、高
斯噪声、随机剪切和色彩增强6 种变换对CompCars 数据集进行增强处理，然后采用差异化采样
数据集的方法训练CaffeNet、VGG16 和GoogleNet 3 种差异化的网络。然后采用多重集成的方法
集成多种模型的输出结果。实验中测试网络结构在不同数据增强算法和不同模型集成下的分类结
果。模型集成的分类准确率达到94.9%，比最好的单GoogleNet 模型的分类精确率提高了9.2 个
百分点。实验结果表明该算法可以有效地提高分类的准确率。

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广义重心坐标的递推关系

钱毅加，唐烁，王旭辉

2018, 39(2): 251-255. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020251

摘要 ( 46 )

PDF(1012KB) ( 118 )

从线性方程组解空间的角度理解广义重心坐标(GBCs)，给出平面重心坐标从n 边形
到n 1边形的递推关系式。将构造重心坐标的问题转化为构造函数的问题，不需考虑坐标函数的
几何意义，选取满足约束条件的函数即可构造重心坐标。在推导过程中，n 1边形(n≥3)可看
作n边形与一顶点的组合，将该顶点用n边形的顶点线性表出，可将n 1边形上的重心坐标化为
n边形上的齐次坐标(homogeneous coordinates)。为第n 1个坐标函数施加一定限制条件，即得到
n 边形上一组重心坐标。

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面轨道特征的矩形排样与加工路径优化方法研究

周佳立1，郭奇 1，吴超 1，武敏 2

2018, 39(2): 256-262. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020256

摘要 ( 52 )

PDF(2432KB) ( 132 )

为了解决实际生产中遇到的一种带有面轨道特征的矩形排样问题，重点研究了自
适应遗传算法和图论相结合的优化方法，极大提高了切削加工效率。该方法将路径优化问题转
化为一个考察无向图连通性问题，并利用遗传算法在解空间中进行全局搜索，以寻找加工路径
最优解，并按照BL 定位策略完成对矩形的排样。通过对遗传算法的改进：①对初始个体基因
位的合法性判断，并利用深度优先遍历结果评估个体性能的优劣；②交叉、变异算子均采用自
适应机制，并且执行变异操作的对象限定为一条染色体上的断点集，极大提高了算法的性能。
最后，通过实验验证了该算法在绝大多数情况下完全可以找到满足需求目标的结果，是一种非
常可靠的方法。

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改进的流体模拟固体边界处理算法

朱晓临，殷竞存，汪欢欢

2018, 39(2): 263-268. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020263

摘要 ( 40 )

PDF(2340KB) ( 155 )

流体模拟是计算机图形学的一个重要研究分支，流体的固体边界处理一直是流体
模拟的研究重点，光滑粒子流体动力学(SPH)方法中的镜像粒子法是处理固体边界的一个重要方
法。镜像粒子法通过靠近边界的流体粒子在边界外动态生成对应的镜像粒子来处理固体边界问
题，但随着边界复杂程度的提高，传统的镜像粒子法生成镜像粒子的复杂度也随之提高，模拟
效率随之降低。为此，文章对镜像粒子法进行改进，提出一种新的镜像粒子场量求值方法，有
效地降低了复杂边界情况下生成镜像粒子的复杂度，且使靠近边界的流体粒子场量更加均匀。
仿真实验结果表明，随着流体模拟粒子数的增加以及边界复杂程度的提高，该方法比传统镜像
粒子法效率高的优势也更加明显。

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基于视觉物理模型的去雾算法

马时平，李权合，马红强，毕笃彦

2018, 39(2): 269-277. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020269

摘要 ( 48 )

PDF(1260KB) ( 279 )

针对现有图像去雾算法不能有效增强复杂大气环境下退化图像的问题，结合单色
大气散射模型、大气传输函数(ATF)以及Retinex 提出了一种基于视觉物理模型(VPM)的图像去
雾算法。新模型可同时描述非均匀光照退化、雾霾退化以及噪声退化等复杂大气环境下的图像
退化。模型求解过程首先使用变分法消除环境光退化，然后引入马尔科夫随机场将场景反射率
求解问题转换为了最大后验概率问题，最后利用对比度抑制自适应直方图均衡来校正场景反射
率亮度，从而实现图像去雾。实验结果表明VPM 能够指复杂大气环境下退化图像的增强，使
其物理保真度和视觉愉悦性得到有效改善。

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结合Delaunay 三角面分离法与搜索球策略的三维曲面重建算法

袁清洌1，吴学群2

2018, 39(2): 278-286. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020278

摘要 ( 46 )

PDF(6187KB) ( 147 )

基于曲面重建在计算机图形学、三维GIS、逆向工程等领域有重要应用，结合区
域生长法与Delaunay 三角剖分的优势，提出了一种新的散乱点云曲面重建算法。首先根据曲面
中轴性质提出了分离角定义并推导了相关结论，利用局部Delaunay 三角形分离角性质抽取大量
位于模型表面三角形，从而构建种子三角网增加初始区域的生长面积其次运用自适应搜索球法
加快邻域三角形搜索并识别曲面边界。对比传统的基于Delaunay 法和传统区域生长法，该方法
只需要一次三角剖分，无需极点与法向量计算，重建速度快，具有Delaunay 三角网格的优良结
构特性，孔洞数量少，重建出的三维模型几何信息与拓扑关系准确。实验表明，结合Delaunay
三角剖分与区域生长法重构有向的流形三角网格模型，能够提高三维模型的重建效果与速度，
有效地自动识别曲面边界。

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基于正则渐进迭代逼近的自适应B 样条曲线拟合

刘明增，郭庆杰，王思奇

2018, 39(2): 287-294. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020287

摘要 ( 42 )

PDF(1456KB) ( 172 )

基于渐进迭代逼近(PIA)的数据拟合方法以其简单和灵活的特性获得了广泛的关
注。为了获得高保真度的拟合曲线，提出了一种基于主导点选取和正则渐进迭代逼近(RPIA)的
自适应B 样条曲线拟合算法。首先根据数据点的曲率估计选取初始主导点并生成初始PIA 曲线。
然后，借助于拟合误差和数据点集的曲率分布选取加细的主导点及实现PIA 曲线的更新。得益
于基于曲率分布的主导点选取，使得拟合曲线在复杂区域分布较多的控制顶点，而在平坦区域
则较少。通过正则参数的引入构造了一种RPIA 格式，提升了渐进迭代控制的灵活性。最后，
数值算例表明相比于传统最小二乘曲线拟合该算法在使用较少数量的控制顶点时可实现较高的
拟合精度。

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一类代数-三角函数表示的空间PH 曲线及其应用

吴伟栋1,2，杨勋年1

2018, 39(2): 295-303. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020295

摘要 ( 34 )

PDF(914KB) ( 153 )

在代数-三角函数空间Ω=span{1,θ ···, θm+1, sinθ, cosθ, θsinθ, ···, θn cosθ}定义了一类
空间曲线。通过选取合适的积分核函数，该曲线在xy-平面上的投影具有内蕴表示或整条曲线是
PH 曲线。曲线的笛卡尔坐标可由预定义的核函数通过积分计算得到。此外，给出了不同核函数
表示的积分曲线的Hermite 插值算法。对给定的边界条件，积分核函数系数可通过求解方程组
得到。最后，利用PH 曲线设计了一族标架，并用于构造有理形式的扫掠曲面。实验表明，分
片定义的扫掠曲面在脊线处G1 连续，在其余连接处达到近似G1 连续。

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基于Unity3D 的减速器虚拟拆装实验

冯桂珍1，池建斌1，邢海军1，张增强1，贾双2

2018, 39(2): 304-308. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020304

摘要 ( 83 )

PDF(1615KB) ( 370 )

Unity3D 作为一个功能强大且具有良好的跨平台特性的三维引擎，在构建交互式
的虚拟场景方面具有极大的应用空间，将其应用于教学，具有重要的现实意义。鉴于此，通过
对减速器的基本构造和结构进行分析，在研究Unity3D 构建三维交互式虚拟场景的方法和关键
技术的基础上，以几类典型的减速器为例，构建了减速器虚拟拆装实验，可发布为多平台运行，
其中，基于移动平台独立运行的APP，无需网络支持，更加便捷，应用更为广泛，在结构认知、
产品拆装、课程设计等教学和实践环节中取得了良好的教学效果。

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基于移动平台的三维虚拟试发型系统实现及应用

邹晓1，陈正鸣1,2，朱红强1，童晶1,2

2018, 39(2): 309-316. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020309

摘要 ( 50 )

PDF(6461KB) ( 173 )

发型对一个人的形象气质有非常重要的影响，由此所产生的消费也日益增多。消费
者更换发型不适合后无法恢复，因此在换发型和发色之前预览非常必要。已有的发型图册和基于
二维图像的试发应用都存在较为明显的缺陷，不能提供真实的效果。为此，结合虚拟现实技术和
基于单张照片的三维人脸重建算法，实现了一个适用于移动端的三维虚拟试发系统，试发效果更
真实，并可进行多角度观察、更换发色和配饰等。系统在移动平台上进行搭建，通过合理的框架
设计和资源管理进行优化，用户体验和实用性更佳，满足移动用户的需求。

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VR 系统信息可视化模型

孙辉，吕健，寸文哲

2018, 39(2): 317-326. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020317

摘要 ( 80 )

PDF(4146KB) ( 274 )

针对虚拟环境中用户认知负荷较重和资源分配不协调问题，综合分析了人脑认知
活动中信息的显性化表达，提出一种基于分布式认知的信息可视化资源模型。通过计算机感知
虚拟环境中用户动作、行为、任务等信息，依据资源分配方案确定资源和信息之间映射关系，
并以信息表象的形式贮存；通过对信息表象进一步精致化，实现交互界面视觉元素的优化布局；
本文结合眼动追踪设备对VR 系统原型进行可用性评估实验，实验结果表明该可视化模型能够
降低用户认知负荷，改善用户体验。

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脑电技术在文化创意产品情感化设计中的应用

邓丽，陈波，庞茜月，文荣，谢冰玉

2018, 39(2): 327-332. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020327

摘要 ( 68 )

PDF(1252KB) ( 194 )

为了获取消费者对于文化元素的偏好，借助PAD 情感量表将文化元素图片按照愉
悦度值和情感状态分组，再通过脑电仪记录不同愉悦度的文化元素图片诱发的脑电波。以实验
得出喜欢的文化元素为基础，设计出了一套蜀文化调味瓶。脑电实验结果表明：在喜欢的图片
刺激下，左额极α 波平均功率显著低于右额极；在不喜欢的图片刺激下，右额极α 波平均功率
显著低于左额极；在喜欢的图片刺激下的中央区域的α 波平均功率显著高于不喜欢的图片刺激。
研究发现，根据额叶α 波不对称性理论，α 波频域特征可用于研究用户情感特征。该方法能够
帮助设计师进行文化创意产品设计，使其满足消费者的感性需求。

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中国古典建筑构件BIM 参数化建模方法研究

高岱 1，王宏扬 2，杜嘉赫 2，蔡子昂 2，洛桑次仁 2

2018, 39(2): 333-338. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020333

摘要 ( 62 )

PDF(1730KB) ( 248 )

从建筑信息建模(BIM)技术角度出发，对中国古典建筑(CCA)构件的结构特点进行
了研究与系统化归类整理，利用BIM 技术中的参数建模方法，进行了适合CCA 构件的信息化
方法研究。提出了适用于BIM 建模的CCA 构件的分类方案和建模过程，并以斗栱中的正心瓜
栱为例，对建模过程进行了详细的描述。该方法适用于CCA 木制结构构件及其他材质构件，
对于CCA 构件体系的形成和族库的完善有着重要的意义。

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无人机LiDAR 场地勘测及BIM 规划设计研究与实践

田先斌，张永利，吴建文，蔡振，于悦

2018, 39(2): 339-345. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020339

摘要 ( 57 )

PDF(5790KB) ( 194 )

基于无人机激光雷达航测获取地面几何模型和影像信息具有快速、高效和高精度
的特点，而且其数字化成果具备向建筑信息模型(BIM)平台迁移的优势，使用无人机激光雷达
设备开展了测图全流程实验，并分析了航测数据精度，探索了利用成果数据进行BIM 规划设计
应用的可行性及意义。研究成果验证了无人机LiDAR 测绘数据作为BIM 前期工程项目数据的
可行性，提升了BIM 设计的效率，拓展了工程全生命周期数据链形式。

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基于达索平台CAA 架构的混凝土连续梁桥主体结构BIM 建模工具开发

齐成龙

2018, 39(2): 346-351. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020346

摘要 ( 52 )

PDF(613KB) ( 150 )

针对传统的预应力混凝土连续梁桥主体结构BIM 建模方法效率低下、数据稳定性
无法保证的问题，使用达索/CAA 二次开发语言，遵循“骨架-模板”建模思想，开发出一种预应
力混凝土连续梁桥主体结构建模工具。以用户输入窗口和Excel 表格作为数据传递媒介，充分
利用CAA 的几何建模工具、特征建模工具、物理建模工具，通过界面模块、特征模块、节段
拓扑模块对程序内部结构的合理组织，最终实现节段自定义特征的实例化和连续梁节段零件组
装。结果表明，该建模工具能够大幅度提高建模效率并保证数据稳定性，且为基于达索/CAA
二次开发的其他BIM 研究提供了基本思路和方法。

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基于网格模型的三维人体自动化测量方法

于英1，陈继华2，卢学良3

2018, 39(2): 352-356. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020352

摘要 ( 31 )

PDF(656KB) ( 159 )

面对大量的人体精确尺寸测量的客观需求，本文构建了一套完整的基于网格模型
的人体自动化测量方法。该方法首先对点云进行自动化建模生成网格模型，然后提出并采用一
种切割方向和切割厚度均自适应切片对网格模型进行处理得到一系列二维截面，再采用截面间
围堵分析和截面内凹凸性分析的方法自动找到了人体特征界标，最后分别采用真实男性和女性
塑料模型进行了精度和重复性试验，结果表明本文方法效果良好。

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区域填充算法在多重嵌套多边形图形中的应用

邱国清

2018, 39(2): 357-361. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020357

摘要 ( 42 )

PDF(644KB) ( 149 )

区域填充算法在制图中有着广泛的应用，但目前对任意多个多边形相互嵌套的区
域填充算法很难实现，为此提出一种基于等间距平行线的区域填充算法。首先，按一定的间隔
绘制一组平行线；其次，计算所有平行线与任意嵌套的多边形的交点；最后，以间隔值作为子
块大小的参数，计算每条平行线所包含的子块个数及坐标值并填充，最终完成整个区域填充。
在实验的过程中解决了如何准确计算相互嵌套的多边形同时与平行线都有交点的问题。通过自
主设计的应用程序验证多组数据，表明该算法能快速准确地完成任意数量的多边形相互嵌套的
区域填充并对实验过程中的技术难点和算法复杂度做了分析。

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以学生为中心的机械制图混合式教学模式研究与实践

丁乔，张孟玫，李茂盛，孙轶红，韩丽艳

2018, 39(2): 362-366. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020362

摘要 ( 228 )

PDF(709KB) ( 202 )

针对机械制图课程教学中学生空间想象能力培养困难、自我约束力较差、学习主
动性不高的现状，借鉴美国高校自20 世纪80 年代以来开展的“以学生为中心(SC)”的本科教育
改革经验，在对布鲁姆“掌握学习”理论充分认识、学习的基础上，在教学中开展SC 的大班授
课、小班研讨、线上与线下、课内与课外和理论与实践相结合的混合式教学实践，促进了学生
自主学习，强化了教学效果，提升了教学质量。

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融合云课堂的“机械CAD 基础”课程教学改革研究

王珉，张宗波，牛文杰，曹清园

2018, 39(2): 367-372. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020367

摘要 ( 45 )

PDF(780KB) ( 191 )

“机械CAD 基础”是很多工科专业需要学习的课程，其实践性强，多在计算机教室
进行授课。随着“互联网+”技术在高校课程教学中的应用，线上教学的优势逐渐显现，“机械CAD
基础”课程的特点适合线上与线下相结合的教学模式。为此，在校“石大云课堂”线上教学平台建
设了“机械CAD 基础”课程网站，并进行了教学实践，充分发挥了云课堂的课程资源建设、教学
活动设计、互动性学习、学习数据统计、大数据反馈等功能，构建了新型的云课堂及线下教学
相融合的教学模式，对目前“互联网+”在高校教学中的运用提供了有益的探索和实践。

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多属性多关联的工程图学试题库与多路径智能组卷系统研究

李瑞森1，张树有1，伊国栋1，薛立华2，谭建荣1

2018, 39(2): 373-380. DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2018020373

摘要 ( 45 )

PDF(5575KB) ( 173 )

针对面向多种专业工程图学类课程考试与评价的试题库建设需求，提出一种自底向
上的工程图学试题库建设方案，从工程图学试题的描述表达入手，结合工程图学课程特点，构建
了多属性多关联的试题模型，分析工程图学课程的选题组卷过程，对基于试题属性参数的多路径
选题组卷方法、历史试卷特征提取的试卷智能再生技术，试卷图形化交互布局方法进行了研究，
开发了相应的工程图学试题库组卷系统。

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