约束Delaunay三角剖分动态算法研究

提出了动态建立约束Delaunay三角剖分（CDT）的算法，即在三角网剖分中可以动态地插入点或约束边，因此，该算法构建CDT的点集是可以动态扩充的，通过对动态算法的执行过程分析得出，在约束边已知的条件下，应尽早在三角剖分中嵌入约束边，这样，相对于传统算法，不仅能减少嵌入约束边的时间，同时也能减少插入点重新构网的时间，最后，通过实例比较了动态算法构建CDT，传统算法构建CDT和只构建标准Delaunay三角剖分三者间的时间效率，得出动态算法优于传统算法的结论。     

一种快速构建道路整体模型方法的研究

依据道路线路设计成果计算出道路模型与地形模型的拼合交线，用设计点(特征线)数据替换拼合交线内的地形点(特征线)数据，形成道路建模所需的原始点集和约束边集。针对原始点集采用逐点插入算法进行Delaunay三角剖分，将约束边嵌入初始三角网中，由此得到外观与内部拓扑关系均为整体的道路三维模型。     

一次性构建约束Delaunay三角网的三维显示

本文主要介绍了一次性构建约束Delaunay三角网算法的具体步骤,在VC 6.0编程环境中利用该算法对大量离散数据点进行三维建模,并结合OpenGL对三角网模型进行三维显示。     

一种公路带状地形建模新方法探讨

针对公路带状地形离散采样点数据的特点,在不规则三角网构网过程中改进传统的递归分割数据方法,采用AutoCAD的人机交互功能,沿公路大致走向依次分割点集,并利用Visual C 实现算法的三角剖分功能.将构建完成的三角网输出到AutoCAD环境,以便于其后续应用.     

一种快速建立道路整体模型的方法

在系统分析了现有的道路三维模型构建方法的基础上,提出了一种将道路设计面模型与地形表面模型融为一体的整体模型构建方法,该方法基于约束Delaunay三角网内插入点和约束边的理论,利用逐点插入算法原理和Windows文件映射技术,快速实现了道路设计面与地形表面的整体建网。应用道路整体模型可以实现道路景观的三维漫游,评价三维立体线形以及与周围地形的配合情况。     

一种快速建立道路整体模型的方法

在系统分析了现有的道路三维模型构建方法的基础上,提出了一种将道路设计面模型与地形表面模型融为一体的整体模型构建方法,该方法基于约束Delaunay三角网内插入点和约束边的理论,利用逐点插入算法原理和Windows文件映射技术,快速实现了道路设计面与地形表面的整体建网.应用道路整体模型可以实现道路景观的三维漫游,评价三维立体线形以及与周围地形的配合情况.     

约束Delaunay三角化在路线设计中的应用及其生成算法研究

综合分析了CDT在路线设计中的应用，并提出了相应的解决方案。深入研究了适合各种应用的CDT构建算法，即先不考虑约束条件构建初级标准DT，再将约束边嵌入初始DT中的两步法。标准DT的构建采用改进和优化后的逐点插入算法，通过建立网格索引，实现数据的高效组织和管理，再结合方向搜索技术,研究出了三角形的快速定位算法。采用WATSON的“数据相关三角形”算法优化构网，为减少优化时间，提出了按网格轮流取点的策略。实践证明，该算法具有速度快、网形优、精度高、用途广的特点。     

基于特征几何关系的无人车轨迹回环检测

为了在GPS盲区中利用激光雷达构建地图,提出了一种基于回环检测的高精度2D激光点云地图构建方法。首先,从2D激光雷达观测数据中获得无人车的位姿,在2D高斯概率密度空间中提取每帧数据中的环境特征以及求得高斯映射值累加和。其次,利用粒子滤波对车辆位姿与环境特征进行融合优化得到低精度的点云地图和特征地图。然后,利用数据帧中环境特征的数量、车辆位姿以及高斯映射累加和,计算发生轨迹回环的可能性;遍历所有观测帧后得到无人车轨迹回环帧;利用三角剖分法求解回环帧之间的真实转换关系。最后,利用图优化方法得到全局最优的无人车位姿和高精度点云地图与特征地图。试验结果表明:特征地图中同一特征的多次识别结果之间的标准差小于5mm;利用车辆位姿、环境特征和高斯映射累加和能够有效发现路径回环的可能性,其处理2 499帧耗时1.61s;利用Delaunay三角剖分能够准确计算路径回环点,单次运行用时小于1s。     

道路设计的三维可视化

实时三维交互式仿真技术是实现道路线路三维可视化设计的关键,本文应用约束Delaunay三角剖分原理建立道路三维整体模型,在此基础上,提出并实现了有效的道路三维模型的视相关简化方法,并结合真实感图形绘制技术开发了道路三维场景的实时动态浏览平台。最后将该平台与线路CAD系统集成,实现了线路设计过程和设计成果的可视化。     

基于CDT理论的道路与地形整体模型构建方法研究

道路与地形整体模型的构建是实现道路三维可视化的关键。基于在约束delaunay三角网中插入点和约束边的理论,提出一种道路设计面模型的构建方法以及其与地形表面模型融为一体的整体模型构建方法,使得道路设计面模型和地表模型不仅表面上是整合在一起,并且其内部关系也是统一的。对其原理、方法及程序实现进行了介绍。     

A Study on Terrain-Surface Modeling and Searching Algorithms for Real-time Simulation of Off-Road Vehicles

Summary Terrain surfaces have to be modeled in very detail and wheel-surface contacting geometry must be well defined in order to obtain proper ground-reaction and friction forces for realistic simulation of off-road vehicles. Delaunay triangulation is one of the most widely used methods in modeling 3-dimensional terrain surfaces, and the T-search is a relevant algorithm for searching resulting triangular polygons. The T-search method searches polygons in a successive order and may not allow real-time computation of off-road vehicle dynamics if the terrain is modeled with many polygons, depending on the computer performance used in the simulation. In order to accelerate the searching speed of the T-search, a terrain database of triangular polygons is modeled in multi-levels by adopting the LOD (Level of Detail) method used in real-time computer graphics. Simulation results show that the new LOD-search is effective in shortening the required computing time. The LOD-search can be even further accelerated by introducing the NN (Neural Network) algorithm, in the cases where a appropriate range of moving paths can be predicted by cultural or geographical or empirical information of the simulated terrain, such as lakes, houses, etc. Numerical tests show that LOD-NN search almost doubles the speed of the original T-search.     

A Study on Terrain-Surface Modeling and Searching Algorithms for Real-time Simulation of Off-Road Vehicles

Summary Terrain surfaces have to be modeled in very detail and wheel-surface contacting geometry must be well defined in order to obtain proper ground-reaction and friction forces for realistic simulation of off-road vehicles. Delaunay triangulation is one of the most widely used methods in modeling 3-dimensional terrain surfaces, and the T-search is a relevant algorithm for searching resulting triangular polygons. The T-search method searches polygons in a successive order and may not allow real-time computation of off-road vehicle dynamics if the terrain is modeled with many polygons, depending on the computer performance used in the simulation. In order to accelerate the searching speed of the T-search, a terrain database of triangular polygons is modeled in multi-levels by adopting the LOD (Level of Detail) method used in real-time computer graphics. Simulation results show that the new LOD-search is effective in shortening the required computing time. The LOD-search can be even further accelerated by introducing the NN (Neural Network) algorithm, in the cases where a appropriate range of moving paths can be predicted by cultural or geographical or empirical information of the simulated terrain, such as lakes, houses, etc. Numerical tests show that LOD-NN search almost doubles the speed of the original T-search.     

基于边界点分布特征的夜间道路检测算法研究

提出一种在结构化道路情况下的夜间道路标志线检测算法。选择邻域均值滤波、Sobel算子和最大熵分割算法对道路图像进行预处理。结合道路灰度图像与道路边界图像,分析夜间道路边界点的分布特征,将道路边界点划分为到4个点集。针对虚假道路边界点,应用多方向搜索方法予以消除。选用2D的直线模型,采用改进的Hough变换从预处理后的图像中获取道路几何特征参数,最终检测出道路边界。试验结果表明本算法可靠、有效,户外试验中具有很好的鲁棒性。     

基于ansys的油底壳湿模态研究

本文基于solidworks建立油底壳仿真模型,再将模型导入ansysworkbench软件,然后对油底壳网格无关性验证,然后对其约束干模态分析以及含有机油时湿模态分析,探究机油高度的影响对模态频率的变化情况.仿真实验结果表明在含有机油时随着液体高度的增加油底壳的模态频率大致呈下降的趋势.     

Hybrid three-dimensional mesh generation from quad-dominant surface meshes

A hybrid mesh generation algorithm using a modified plastering method for three-dimensional objects with variable thickness is presented. The method starts with a quad-dominant surface mesh and generates layered elements with variable thickness by using adaptive offsetting, resulting in hex-tet dominant mesh generation. Hexahedral and prismatic meshes are generated by the inward offsetting of the initial boundary mesh. In order to generate a conforming mesh, pyramid elements are constructed on top of hexahedral elements, and tetrahedral elements are generated for the remaining domain by using an advancing front method. This method is applied to several different geometries, and the effectiveness of the proposed algorithm is demonstrated.     

基于直接线性变换的车道偏离预警系统

为了提高车道偏离预警系统的检测精度及其便利性,提出了一种在感应区域内建立搜索窗口的车道识别算法,并利用数字图像处理及分析技术对所获道路图像进行滤波、增强及边缘识别处理,然后通过直接线性变换法将所获取的车道边缘信号的像素坐标转换为道路二维物方坐标,最后根据所获车道线坐标及汽车预设坐标显现汽车行驶状态,继而联系汽车驾驶状况,达到对汽车行驶状态的监控和对车道偏离的预警功能,具有良好的发展前景。     

复合三角Bezier曲面和平面的求交及其应用

本文提出了一种根据组成复合三角Ｂｅｚｉｅｒ曲面的各三角Ｂｅｚｉｅｒ同片与平面的相交类型，采用不同方法求取交点；通过迭代求精，求近曲面点和边界点计算，由一个初始交点顺序跟踪出整条交线的方法。这种 包括各曲面片边界点的交线计算方法可处理复合曲面与平面间形成多条交线，交线环的情况，所得到的交相应曲面片的参数值，测试显示这种交线计算简单可靠，精度高，在自由曲面数控加工编程中具有广泛的应用场合，对提高汽车等     

基于遗传算法的刚性路面脱空判定

利用有限单元法建立了可考虑接缝和地基脱空的刚性路面位移计算模型。模拟生物进化过程,利用遗传算法建立了反演路面结构层模量的方法。最终提出了判定刚性路面板角(边)脱空面积的迭代方法,利用落锤式弯沉仪(FWD)实测板中弯沉盆数据反演模量,根据反演结果计算板角(边)的理论弯沉值,对比理论与实测弯沉值确定地基脱空面积,修正地基接触状况重复上述计算过程,直至计算结果收敛。     

基于描述符辅助光流跟踪匹配的数据关联方法

针对采用多状态约束卡尔曼滤波(MSCKF)的视觉惯性里程计定位精度易受特征点匹配异常值影响问题, 提出了1种基于描述符辅助光流跟踪匹配的数据关联方法。该方法采用金字塔LK光流对序列图像中特征点进行跟踪匹配, 计算每一对匹配点的rBRIEF描述符, 根据Hamming距离对描述符的相似度进行判断消除异常匹配点。在实验中从特征点匹配主观效果以及定位精度2个方面评估本文方法的有效性, 结果表明: 所提出方法能够有效滤除动态场景下图像特征匹配的异常值, 使用该方法处理后的图像进行MSCKF运动解算, 位置结果漂移率小于0.38%, 相较于未剔除异常匹配值的MSCKF算法结果, 改善了54.7%, 单帧图像处理时间约为39 ms。      

新型轻卡变速器壳体动静态性能分析

在研究变速器壳体动静态性能分析的基础上,以某新型轻卡变速器壳体为研究对象,阐述壳体的受力情况和边界约束,并对壳体结构进行了刚度、强度性能分析.此外,通过计算各档位齿轮在1 800 r/min下的齿轮啮合频率,结合变速器总成噪声实验数据,以及壳体在有约束情况下的固有频率和振型,研究变速器噪声与壳体固有频率之间的关系.