基于工業(yè)計算機(jī)斷層成像技術(shù)三維CAD模型重構(gòu)方法

介紹了管道配件異徑管的結(jié)構(gòu)分類及兩端帶直管的3種常見結(jié)構(gòu)的三維實體模型計算機(jī)繪圖方法。在一串圓圈組成的骨架上鋪上蒙皮的方法可以準(zhǔn)確描述異徑彎管的結(jié)構(gòu),且結(jié)構(gòu)兩端面與等壁厚的直管端面直接相連即可以獲得完滿的接頭模型;通過大小兩個正圓錐體相減可以準(zhǔn)確描述同心異徑管的結(jié)構(gòu),但結(jié)構(gòu)兩端面與等壁厚的直管需重疊相連,并把相交割出的多余邊角刪除后才能獲得完滿的接頭模型;偏心異徑管的壁厚變化與圓周角有關(guān),無論其橫截面與本身的軸線垂直還是與兩端接管的軸線垂直,均不是等壁厚的圓形,其簡便的近似建模方法是直接連接間距等于管件高度的兩個大小口徑的直管端面。這些模型應(yīng)用到有限元數(shù)值分析中,對各種外載荷作用時的應(yīng)力分布狀況有直觀的顯示。

三維cad檢索技術(shù)對產(chǎn)品設(shè)計、重用具有促進(jìn)作用.經(jīng)典的三維模型檢索算法——形狀分布算法sd,適用于全局特征相似的模型檢索,但對于全局相似但局部差異明顯的模型則無法有效檢索.針對這一問題,本文首先提取sd特征,并利用基于法線夾角與面積分布的特征提取技術(shù)來對模型局部特征進(jìn)行描述,隨后通過構(gòu)造特征矩陣來融合提取到的法線夾角與面積分布兩類特征,最后將sd特征與法線夾角與面積分布特征進(jìn)行組合,形成新的特征并應(yīng)用于檢索.實驗結(jié)果驗證了該方法的有效性.

為了提高三維cad模型檢索的效率,提出了基于隨機(jī)漫步圖匹配的相似評價算法。使用圖轉(zhuǎn)化函數(shù)消除特征依賴圖的末端節(jié)點(diǎn);使用概率歸一化函數(shù)消除特征間的不合理干擾,實現(xiàn)了對三維cad模型的高效相似評價。實驗結(jié)果表明,該方法具有較好的有效性和較高的效率。

隨著物探技術(shù)的發(fā)展,三維物探成像技術(shù)以其能形象、直觀的反映出地下介質(zhì)的形態(tài)和空間展布優(yōu)勢,已廣泛應(yīng)用在油氣、煤炭勘探領(lǐng)域,而水電、鐵路、城市建設(shè)等工程物探領(lǐng)域尚處于二維成像階段,研究和探索三維成像技術(shù)在工程物探中的應(yīng)用,能有效提高工程物探解決實際工程問題的能力。

CAD模型轉(zhuǎn)布局方法

隧道超前預(yù)報中,傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)應(yīng)用普遍,但二維成像結(jié)果只能識別不良地質(zhì)體,無法對其進(jìn)行定位及定量判斷。介紹了三維成像技術(shù)原理及數(shù)據(jù)采集方法,并通過在云南某隧道中的成功應(yīng)用,證明了三維成像技術(shù)在實際操作過程中具有可操作性,探測結(jié)果直觀可靠,可有效地對不良地質(zhì)體進(jìn)行定位及量化分析,可為隧道支護(hù)提供指導(dǎo)性的建議。

目前,工程制圖教學(xué)存在著入門難和難以實現(xiàn)學(xué)生空間思維訓(xùn)練等問題,以至于限制了工程教育的發(fā)展?；谶@種情況,本文通過引入三維cad技術(shù),從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段等方面對工程制圖教學(xué)改革問題展開了研究,以期進(jìn)一步推動工程教育的發(fā)展。引言所謂的三維cad技術(shù),實際就是從三維建模入手進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的一種技術(shù),能夠利用計算機(jī)三維建模系統(tǒng)中的各種工具完成幾何模型的構(gòu)造,并獲得設(shè)計的二維視圖表達(dá),然后進(jìn)行

2004年開始數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)在全國區(qū)調(diào)中全面推廣應(yīng)用,運(yùn)用數(shù)字地質(zhì)填圖過程中獲取的prb數(shù)據(jù)直接構(gòu)建淺部三維地質(zhì)模型具有重要研究意義。構(gòu)建三維地質(zhì)模型的關(guān)鍵是三維地質(zhì)界面的構(gòu)建,本文重點(diǎn)闡述了斷層面、第四系界面、地層面、巖體界面、殘留頂蓋界面、俘虜體界面等6種主要地質(zhì)界面的構(gòu)建流程與方法。面的構(gòu)建時應(yīng)先創(chuàng)建模型的邊界面(dem面、模型的底界面、模型的四周邊界面),再建斷層面,最后按地質(zhì)體新老順序依次構(gòu)建其他地質(zhì)界面,構(gòu)建地質(zhì)界面時應(yīng)遵循\"野外路線數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù),地下地質(zhì)數(shù)據(jù)為約束數(shù)據(jù)\"的原則。該方法建立的地質(zhì)界面與地表填圖數(shù)據(jù)和地下地質(zhì)數(shù)據(jù)都能夠完全吻合,建立的地質(zhì)界面精度高且美觀,但受地表產(chǎn)狀可推測深度的限制,該方法僅適用于淺部三維地質(zhì)模型的構(gòu)建,但構(gòu)建的模型可以作為深部三維地質(zhì)建模的參考與約束。建模單元可以與地表填圖單元相同,也可以進(jìn)行少量的合并,模型可達(dá)到的精度較高,模型的精度取決于野外填圖路線數(shù)據(jù)的精度和數(shù)量,尤其是野外路線中的點(diǎn)間界線和有效產(chǎn)狀的精度和數(shù)量。為了保證模型的精度,在野外路線填圖過程中應(yīng)盡量保證每條野外路線中的點(diǎn)間界線(b)都具有有效產(chǎn)狀,在地質(zhì)界線產(chǎn)狀變化較大的部位需要適量增加產(chǎn)狀數(shù)據(jù)。

為克服傳統(tǒng)人體骨骼缺損修復(fù)存在的缺陷,提出了基于ct圖像與反求技術(shù)的缺損器官三維數(shù)字化建模方法。通過ct掃描獲得缺損器官的二維圖像,利用圖像處理技術(shù)及反求技術(shù)實現(xiàn)了缺損器官數(shù)字化三維模型的重建。三維重建的缺損器官修復(fù)體表面形態(tài)與原實物(或器官對側(cè)健康組織)高度相似,個體匹配性好,精度高,能夠更好的滿足患者對缺損器官恢復(fù)后的審美要求和舒適協(xié)調(diào)性要求。

針對工程制圖教學(xué)中存在的二維工程圖學(xué)習(xí)入門難,而學(xué)生空間思維訓(xùn)練難以有效進(jìn)行的難題,適應(yīng)工程教育的形勢,提出了工程圖學(xué)習(xí)與現(xiàn)代三維cad技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)方法,對如何充分利用三維cad技術(shù)提高工程圖課程的教學(xué)效果、如何組織和安排教學(xué)內(nèi)容、相關(guān)的三維建模能力的培養(yǎng)、工程制圖生成能力的培養(yǎng)、工程圖的識圖能力的培養(yǎng)、相關(guān)的教學(xué)實施手段進(jìn)行了研究和探討。

想要保障機(jī)械設(shè)備性能的發(fā)揮,必須要做好機(jī)械設(shè)計,確保設(shè)計的科學(xué)性和合理性。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計模式效率低,工作量大,易出現(xiàn)錯誤,且設(shè)計效果不直觀。三維cad技術(shù)的誕生給機(jī)械設(shè)計提供了新路徑、新環(huán)境,基于三維cad技術(shù)環(huán)境下的機(jī)械設(shè)計不僅設(shè)計效果直觀,且設(shè)計過程操作簡單,勞動強(qiáng)度被大大降低,設(shè)計成本節(jié)約百分之三十以上。三維cad技術(shù)融入機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域已成為必然趨勢。將針對三維cad技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用展開研究。

隨著科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展,三維cad技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。三維cad技術(shù)在機(jī)械設(shè)計當(dāng)中是一種普遍應(yīng)用的技術(shù)。本文主要從三維cad技術(shù)出發(fā),對在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究,旨在促進(jìn)三維cad技術(shù)在機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用得到推廣。

在計算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的今天,計算機(jī)輔助設(shè)計cad系統(tǒng)也逐漸應(yīng)用到機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計等領(lǐng)域。本文介紹了三維cad技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)點(diǎn),進(jìn)一步闡述了三維cad技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用,最后分析了cad技術(shù)的發(fā)展趨勢。

cad技術(shù)是當(dāng)前機(jī)械制圖繪測中被廣泛應(yīng)用的工具，通過當(dāng)前不斷發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)輔助設(shè)計繪圖能夠達(dá)到繪圖的高效性和便捷性。在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)階段中，cad技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到各種各樣的機(jī)械制圖中去，當(dāng)前各大高校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也提出了相應(yīng)的培訓(xùn)課程，對該技術(shù)進(jìn)行全面的人才培訓(xùn)和技術(shù)提高。提高對cad技術(shù)的應(yīng)用能力能夠幫助設(shè)計工作人員降低工作強(qiáng)度，實現(xiàn)機(jī)械制圖二維設(shè)計向三維設(shè)計的轉(zhuǎn)變。

現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)十分成熟了,其信息化的處理能力也有了很大的提高,cad三維技術(shù)正向成熟和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。應(yīng)認(rèn)真把握cad技術(shù)的發(fā)展趨勢,對我國cad軟件行業(yè)的開發(fā)與現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計生產(chǎn)都具有深遠(yuǎn)的意義。

cad是計算機(jī)輔助設(shè)計,三維cad技術(shù)則是更為深入的一種輔助設(shè)計技術(shù),在機(jī)械設(shè)計中有較為廣泛的應(yīng)用.基于此,筆者從三維cad技術(shù)的概念與作用出發(fā),分析了機(jī)械設(shè)計中三維cad技術(shù)的具體應(yīng)用,主要包括方案形成、方案建模以及機(jī)械cae這三個方面,本文最后分析了三維cad技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用趨勢,意在幫助設(shè)計人員有效應(yīng)用三維cad技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計.

在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)階段中，cad技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到各種各樣的機(jī)械制圖中去，當(dāng)前各大高校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也提出了相應(yīng)的培訓(xùn)課程，對該技術(shù)進(jìn)行全面的人才培訓(xùn)和技術(shù)提高。提高對cad技術(shù)的應(yīng)用能力能夠幫助設(shè)計工作人員降低工作強(qiáng)度，實現(xiàn)機(jī)械制圖二維設(shè)計向三維設(shè)計的轉(zhuǎn)變

無人機(jī)航測技術(shù)具有非接觸測量、效率高、信息豐富等優(yōu)點(diǎn),在數(shù)字城市建設(shè)中正發(fā)揮著越來越重要的作用。本文以某建筑物為研究對象,提出了一種基于無人機(jī)影像的建筑物三維模型重建方法,首先使用無人機(jī)對建筑物的屋頂及墻面拍攝,再進(jìn)行影像匹配生成密集點(diǎn)云；然后使用掃描儀對無人機(jī)無法拍攝的墻面進(jìn)行掃描,并將掃描點(diǎn)云與影像生成點(diǎn)云配準(zhǔn)；最后對點(diǎn)云預(yù)處理,再進(jìn)行三角網(wǎng)構(gòu)建,使用3dsmax構(gòu)建精細(xì)化模型,并對模型進(jìn)行質(zhì)量評估。結(jié)果表明,該方法可以獲得建筑物精細(xì)化的三維模型。

隨著計算機(jī)技術(shù)和三維cad技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,傳統(tǒng)工程圖學(xué)已發(fā)生了深刻的變化,傳統(tǒng)工程圖學(xué)理論與現(xiàn)代三維cad技術(shù)相結(jié)合已成為工程圖學(xué)課程發(fā)展的必然趨勢。該文在充分研究工程圖學(xué)課程建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了以三維cad設(shè)計為主線的工程圖學(xué)教學(xué)改革思路與內(nèi)容,可全面優(yōu)化工程圖學(xué)課程的教學(xué)過程,促進(jìn)工程制圖教學(xué)和學(xué)習(xí)的現(xiàn)代化。

地質(zhì)剖面是三維地質(zhì)建模的重要數(shù)據(jù)源,運(yùn)用地質(zhì)剖面構(gòu)建三維地質(zhì)模型的方法應(yīng)用較為廣泛。在模型構(gòu)建之前,統(tǒng)一確定模數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系和比例足,建立原始資料數(shù)據(jù)庫。構(gòu)建三維地質(zhì)模型的關(guān)鍵是不同地質(zhì)界面。本文詳細(xì)介紹了模型邊界面、斷層面、地層界面、巖體界面等4種主要地質(zhì)界面的構(gòu)建流程與方法,尤其對褶皺構(gòu)造、地層界面的斷層效應(yīng)、復(fù)雜巖體界面等的構(gòu)建進(jìn)行了重點(diǎn)闡述按模型邊界面(模型的底界面和四周邊界面)、dem面、斷層面、其他地質(zhì)界面的順序依次構(gòu)建地質(zhì)界面,構(gòu)建斷層面和其他地質(zhì)界面時嚴(yán)格按先新后老的順序。運(yùn)用已構(gòu)建好的地質(zhì)界面按先新后老的順序逐個、依次建立單個地質(zhì)體,再將所有地質(zhì)體的面模型組合成整個模型的面模型。通過對面模型進(jìn)行網(wǎng)格(實體)填充和對網(wǎng)格賦予相應(yīng)的屬性值,最終構(gòu)建三維地質(zhì)模型。

超前地質(zhì)預(yù)報是隧道施工中不可或缺的必要步驟,是降低施工過程地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生、減少災(zāi)害損失的重要手段.三維地震波層析成像技術(shù)是利用地震波反射原理,采用地震層析成像及全息巖土成像技術(shù)的新型超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù),在國內(nèi)應(yīng)用較少.文中介紹了三維地震波層析成像技術(shù)的工作原理及方法,并結(jié)合工程地質(zhì)類比法,對新建大瑞鐵路尖山嶺隧道進(jìn)行了超前地質(zhì)預(yù)報.研究結(jié)果表明,三維地震波層析成像技術(shù)對隧道超前地質(zhì)預(yù)報效果良好,準(zhǔn)確率達(dá)到90%.

提出一種相位級次自編碼技術(shù)的相位測量方法。與傳統(tǒng)的相位測量技術(shù)不同,該方法利用截斷相位的微分值作為編碼通道,完成對各條紋級次的編碼。構(gòu)造的代碼序列總長度為投影條紋的周期數(shù),每個周期作為一個碼元,由相鄰若干碼元構(gòu)成一個代碼子序列。相位計算后,根據(jù)截斷相位的微分信息,可以提取出各周期及其碼元值,通過在設(shè)計的代碼序列中進(jìn)行代碼子序列匹配,即可確定各周期的序號,從而引導(dǎo)相位展開,獲得絕對相位分布。采用希爾伯特變換對因編碼引起的局部相位誤差進(jìn)行了有效修正。該方法通過將編碼信息加載于截斷相位分布中,在計算截斷相位的同時獲得相位級次信息,不需要投影額外的編碼圖像,測量速度快,尤其適用于孤立物體的三維面形測量。