異徑管三維實(shí)體模型的計(jì)算機(jī)建模方法

為解決復(fù)雜形狀產(chǎn)品的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的重構(gòu)難題,提出了一種基于工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的重構(gòu)方法。首先用工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)對產(chǎn)品進(jìn)行掃描,得到產(chǎn)品切片圖像,然后通過切片圖像獲取體數(shù)據(jù);在采用高斯濾波對體數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后,使用移動(dòng)立方體算法重建三維表面,并用頂點(diǎn)刪除法和二次誤差測度算法簡化三維表面;在采用laplacian算法平滑三維表面后,將三維表面模型保存為stl格式的文件;最后,將stl格式的文件導(dǎo)入到ug中,重構(gòu)出產(chǎn)品的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型。實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了該方法的有效性和正確性。

在油氣開發(fā)領(lǐng)域,經(jīng)常采用網(wǎng)格模型對地形進(jìn)行描述,而網(wǎng)格模型的大數(shù)據(jù)量成為實(shí)時(shí)繪制的瓶頸。因此,對地形網(wǎng)格模型進(jìn)行簡化的同時(shí)必須對現(xiàn)有算法進(jìn)行加速。提出了一種三維地質(zhì)模型的快速建模方法:通過刪除頂點(diǎn)法矢量變化不明顯的點(diǎn)來減少數(shù)據(jù)量,同時(shí)運(yùn)用gpu技術(shù)將海量地形數(shù)據(jù)進(jìn)行并行計(jì)算進(jìn)而提高建模速度。試驗(yàn)結(jié)果表明,該算法能夠在保證在失真較低的情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算速度的大幅提升以及網(wǎng)格模型較大幅度的簡化,從而滿足實(shí)時(shí)顯示的需要。

在油氣開發(fā)領(lǐng)域，經(jīng)常采用網(wǎng)格模型對地形進(jìn)行描述，而網(wǎng)格模型的大數(shù)據(jù)量成為實(shí)時(shí)繪制的瓶頸。因此，對地形網(wǎng)格模型進(jìn)行簡化的同時(shí)必須對現(xiàn)有算法進(jìn)行加速。提出了一種三維地質(zhì)模型的快速建模方法：通過刪除頂點(diǎn)法矢量變化不明顯的點(diǎn)來減少數(shù)據(jù)量，同時(shí)運(yùn)用gpu技術(shù)將海量地形數(shù)據(jù)進(jìn)行并行計(jì)算進(jìn)而提高建模速度。試驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能夠在保證在失真較低的情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算速度的大幅提升以及網(wǎng)格模型較大幅度的簡化，從而滿足實(shí)時(shí)顯示的需要。

提出了一種基于cad工具的小品建模工藝流程,著重介紹了建模的思路、技術(shù)方法和需要注意的關(guān)鍵問題。

在油氣開發(fā)領(lǐng)域，經(jīng)常采用網(wǎng)格模型對地形進(jìn)行描述，而網(wǎng)格模型的大數(shù)據(jù)量成為實(shí)時(shí)繪制的瓶頸。因此，對地形網(wǎng)格模型進(jìn)行簡化的同時(shí)必須對現(xiàn)有算法進(jìn)行加速。提出了一種三維地質(zhì)模型的快速建模方法：通過刪除頂點(diǎn)法矢量變化不明顯的點(diǎn)來減少數(shù)據(jù)量，同時(shí)運(yùn)用gpu技術(shù)將海量地形數(shù)據(jù)進(jìn)行并行計(jì)算進(jìn)而提高建模速度。試驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能夠在保證在失真較低的情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算速度的大幅提升以及網(wǎng)格模型較大幅度的簡化，從而滿足實(shí)時(shí)顯示的需要。

在油氣開發(fā)領(lǐng)域，經(jīng)常采用網(wǎng)格模型對地形進(jìn)行描述，而網(wǎng)格模型的大數(shù)據(jù)量成為實(shí)時(shí)繪制的瓶頸。因此，對地形網(wǎng)格模型進(jìn)行簡化的同時(shí)必須對現(xiàn)有算法進(jìn)行加速。提出了一種三維地質(zhì)模型的快速建模方法：通過刪除頂點(diǎn)法矢量變化不明顯的點(diǎn)來減少數(shù)據(jù)量，同時(shí)運(yùn)用gpu技術(shù)將海量地形數(shù)據(jù)進(jìn)行并行計(jì)算進(jìn)而提高建模速度。試驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能夠在保證在失真較低的情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算速度的大幅提升以及網(wǎng)格模型較大幅度的簡化，從而滿足實(shí)時(shí)顯示的需要。

分析了計(jì)算機(jī)三維建模運(yùn)用于制圖測繪環(huán)節(jié)的必要性,以鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)思維及團(tuán)隊(duì)精神為目的,提出了運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法引領(lǐng)測繪訓(xùn)練的全過程,并將計(jì)算機(jī)三維建模作為測繪訓(xùn)練的主線;實(shí)踐表明,該教學(xué)方法的改革不僅使得課程設(shè)計(jì)質(zhì)量較好,學(xué)生對機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的認(rèn)識也有了較大的提高。

為建立堆石混凝土三維力學(xué)模型,首先采用三維隨機(jī)多面體來模擬堆石顆粒,提出了堆石顆粒的空間隨機(jī)分布算法和密實(shí)算法;其次提出了自密實(shí)混凝土填充算法,生成了堆石混凝土三維力學(xué)模型;最后利用建立的三維力學(xué)模型,分析了單軸受壓條件下,堆石混凝土結(jié)構(gòu)組成對其力學(xué)性能的影響,并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比.結(jié)果表明:所建立的堆石混凝土三維力學(xué)模型不僅能夠反映堆石顆粒大小、形狀和空間分布的隨機(jī)性,還能反映其密實(shí)過程和堆石體骨架對堆石混凝土力學(xué)性能的影響,具有一定的可靠性,可以彌補(bǔ)試驗(yàn)條件的限制,為進(jìn)一步研究堆石混凝土力學(xué)性能提供參考.

三維建模是虛擬現(xiàn)實(shí)的核心,建模方法的選擇,模型的優(yōu)劣,直接關(guān)系到場景漫游時(shí)系統(tǒng)的性能和藝術(shù)表現(xiàn)力。本文以我校省級課題《基于vrp的虛擬校園的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》中三維建筑模型創(chuàng)建為例,對比不同的建模方法,探討如何選擇合適的三維建模方法,使三維建筑模型更符合虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的要求。

目前虛擬校園系統(tǒng)的建設(shè)越來越得到各大高校的高度重視,本文以吉林建筑大學(xué)內(nèi)的建筑為對象,在制定完整、詳細(xì)、可操作的工作流程基礎(chǔ)上,通過三維激光掃描儀獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù),用cad取得矢量數(shù)據(jù),通過3dsmax對校園場景進(jìn)行建模和貼圖紋理數(shù)據(jù)的優(yōu)化等。結(jié)果表明,三維激光掃描技術(shù)配合3dsmax建模為\"數(shù)字校園\"更加完善的三維場景重現(xiàn)的基本思路和方法。

計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)性能的不斷提高,引發(fā)了工程設(shè)計(jì)的新理念,三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)也應(yīng)運(yùn)而生,并以其無可比擬的優(yōu)越性顯示出強(qiáng)大的生命力。autocad、pro/e和3dmax等繪圖軟件不僅可以較方便地繪制二維視圖,還可以形象逼真地繪制三維視圖。利用這些軟件的強(qiáng)大功能,對圖形進(jìn)行適時(shí)修改、動(dòng)畫控制和模擬生產(chǎn)過程,使計(jì)算機(jī)三維實(shí)體繪圖成為越來越方便的方法。為此,論述了三維實(shí)體建模的優(yōu)點(diǎn),介紹了三維實(shí)體建模的思路和特點(diǎn),以及采用三維實(shí)體建模對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的影響。

在剖析ａｕｔｏｃａｄ實(shí)體造型方法的基礎(chǔ)上，提供了一種既符合ａｕｔｏｃａｄ功能又符合工程技術(shù)人員思維方式的、從二維工程圖進(jìn)行實(shí)體造型的方法與策略。

在剖析ａｕｔｏｃａｄ實(shí)體造型方法的基礎(chǔ)上，提供了一種既符合ａｕｔｏｃａｄ功能又符合工程技術(shù)人員思維方式的從二維工程圖進(jìn)行實(shí)體造型的方法與策略。

在巖土工程有限元數(shù)值模擬中,復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境使得建模困難,模型一般都被簡化處理。其結(jié)果直接影響計(jì)算的準(zhǔn)確性。借助地質(zhì)模型能最大程度地表達(dá)地質(zhì)實(shí)際的特點(diǎn),將地質(zhì)模型和數(shù)值模型相結(jié)合,提出一種新的巖土工程有限元建模方法——crm地質(zhì)模型轉(zhuǎn)化法。其核心思想是將三維地質(zhì)模型經(jīng)過特定方式轉(zhuǎn)化為符合有限元網(wǎng)格要求的數(shù)值計(jì)算模型。具體轉(zhuǎn)化過程為:①根據(jù)計(jì)算范圍對地質(zhì)模型進(jìn)行區(qū)域切割;②從切割模型提取控制數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格重構(gòu);③對重構(gòu)模型按地層屬性自動(dòng)剖分有限元網(wǎng)格;④將網(wǎng)格數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)值分析系統(tǒng)完成建模。通過編程實(shí)現(xiàn)與實(shí)例驗(yàn)證,這種方法能準(zhǔn)確生成復(fù)雜模型網(wǎng)格,整體建模速度快,自動(dòng)化程度高,且能方便地模擬開挖過程,并可為不同的數(shù)值分析系統(tǒng)使用,極大地提高了前處理工作的效率。

討論了3dsmax和pandadxexporter相結(jié)合的建模方法,闡述了模型構(gòu)建和模型優(yōu)化的過程,介紹了模型整合等后期處理工作,為城市三維建筑模型的構(gòu)建工作提供了一種新思路,研究了該方法的可行性。

當(dāng)前國內(nèi)外對地質(zhì)體應(yīng)用模型研究較多,由于專業(yè)方向不同、各類數(shù)據(jù)間的差異,其構(gòu)建方法眾多.本文選擇兩種方式,一是基于dem插值曲面構(gòu)建應(yīng)用模型,動(dòng)態(tài)演示年際地面沉降和地下水位變化,并對其成因、發(fā)展趨勢等進(jìn)行分析評價(jià).二是選擇具有空間插值性質(zhì)的地質(zhì)數(shù)據(jù)—視電阻率數(shù)值,構(gòu)建應(yīng)用模型,可以顯示數(shù)據(jù)的空間展布,進(jìn)行切割、開挖,以及等值面追蹤等功能,進(jìn)而根據(jù)其分布規(guī)律反向驗(yàn)證地質(zhì)體模型中地層劃分的正確與否.總之,應(yīng)用模型與地質(zhì)體模型的耦合,在地下資源的管理、展示、分析,地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),以及輔助管理部門決策等具體工作方面,有較強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐意義.

不規(guī)則三角網(wǎng)(tin),廣義三棱柱(gtp)和四面體(ten)是廣泛應(yīng)用于鉆井三維地質(zhì)建模的數(shù)據(jù)模型。本文重點(diǎn)研究tin-gtp-ten混合建模方法,通過引入vtk作為可視化工具,利用vtk類庫中的相關(guān)建模函數(shù)以及其自身數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以點(diǎn)索引號集合來表達(dá)任意幾何體的特點(diǎn),對基于鉆井?dāng)?shù)據(jù)的傳統(tǒng)三維地質(zhì)建模過程作了一些改進(jìn)。例如,通過在tin構(gòu)造方法上添加頂點(diǎn)排序步驟,使tin拓?fù)湫畔⒏迂S富。簡化了gtp模型結(jié)構(gòu),使原來的6組拓?fù)潢P(guān)系只保留兩組,分別為修正的tin-gtp和gtp-頂點(diǎn),其中修正的tin-gtp拓?fù)潢P(guān)系能實(shí)現(xiàn)gtp快速剖分為四面體,用于模型顯示和空間操作分析。此外,利用vtk提供的蝶形細(xì)分方法來得到更加精細(xì)的模型體。實(shí)驗(yàn)表明,本文得到的tin-gtp-ten混合模型可以很好地完成整個(gè)模型系統(tǒng),也能實(shí)現(xiàn)線,面及體的快速查詢,模型數(shù)據(jù)的維護(hù)和更新也更為簡便。

背景:國內(nèi)外關(guān)于如何成功構(gòu)建組織工程牙支架材料內(nèi)部空間構(gòu)型的文獻(xiàn)報(bào)道較少。目的:建立適用于組織工程牙需求的支架材料cad空間構(gòu)型及支架結(jié)構(gòu)實(shí)體微觀模型stl格式文件。方法:采用microct對離體大鼠第二磨牙進(jìn)行連續(xù)掃描,將microct獲得的dicom格式文件導(dǎo)入mimics軟件,將生成的三維模型導(dǎo)入geomagic12軟件,提取外層輪廓,利用偏移功能模擬得到大鼠磨牙外層輪廓數(shù)據(jù)。利用catiav5r17軟件構(gòu)建支架材料空間內(nèi)部多孔微觀模型單體,在空間合適坐標(biāo)上陣列得到組織工程牙內(nèi)部支架整體模型,通過變更單體構(gòu)型還可快速建立多種整體支架構(gòu)型。裝配大鼠磨牙外層輪廓數(shù)據(jù)與內(nèi)部空間支架得到三維打印組織工程牙cad模型stl文件。結(jié)果與結(jié)論:成功建立了牙體組織支架微觀結(jié)構(gòu)cad模型,該cadstl模型可直接用于三維打印系統(tǒng)快速成型組織工程牙支架。說明基于結(jié)合計(jì)算機(jī)逆向與正向工程建模技術(shù),可快速建立多種符合組織工程牙要求的支架材料空間構(gòu)型。

歷史建筑結(jié)構(gòu)、紋理復(fù)雜、多樣，傳統(tǒng)的建模手段無法模擬其面貌。利用傾斜攝影技術(shù)構(gòu)建歷史建筑三維實(shí)景模型具有快速、準(zhǔn)確、真實(shí)的特點(diǎn)。文章以鎮(zhèn)江市新河一條街歷史建筑為例，詳細(xì)介紹的歷史建筑三維實(shí)景模型構(gòu)建的方法及技術(shù)要點(diǎn)。

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(shí)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(gè)、依次建立單個(gè)地質(zhì)體,再將所有地質(zhì)體的面模型組合成整個(gè)模型的面模型。通過對面模型進(jìn)行網(wǎng)格(實(shí)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。

三維地質(zhì)模型是一個(gè)較為直觀、有效的研究地質(zhì)領(lǐng)域內(nèi)容的方法。文章將三維地質(zhì)模型分為面模型、體模型和混合模型三類,并從曲面插值法、三角網(wǎng)剖分法和地質(zhì)斷層建模法三個(gè)方面理論化地闡述了三維地質(zhì)模型的可視化方法,最后就典型的體模型和虛擬鉆孔模型進(jìn)行了分析,描述了三維地質(zhì)模型可視化的應(yīng)用。

針對當(dāng)前數(shù)字城市三維精細(xì)模型建設(shè)方法的特點(diǎn)和成本,本文提出一種城市三維快速建模方法,作為對精細(xì)三維模型建模的補(bǔ)充。該方法的主要思路和技術(shù)特點(diǎn)是在充分利用現(xiàn)有城市測繪信息資源的前提下,通過研究各種模型要素的特點(diǎn),設(shè)計(jì)出一種自動(dòng)化程度非常高的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)城市建筑的三維快速建模。該方法保證城市三維模型的逼真效果和瀏覽速度,極大地提高了三維城市建模的效率,在城市三維建模中具有很好的推廣和應(yīng)用價(jià)值。