几何模型

摘要： 背景:随着现代工业、现代国防以及现代医疗康复产业的发展,仿生设计与制造技术蓬勃兴起,该技术常以各类生物体及其组织为研究对象,模仿其几何外形、力学性能等指标,进而得以逆向设计与制造各类人工合成产品,其中几何外形特别是曲面建模技术的有效仿生是其中的关键一环。目的:以人体膝关节为例探讨曲面建模实践应用技术,建立人体膝关节几何解剖数字化模型,为膝关节生物力学特性的研究提供支持,同时为仿生设计的复杂曲面建模提供了一种有效的教学与研究模式。方法:利用膝关节CT扫描图像和MRI图像,通过医学影像处理技术分别获取骨组织及软组织轮廓的点云数据及其逼近曲线,并分别重建骨组织及软组织的膝关节实体模型。最后基于三维图像配准技术,将各软组织组装配于骨组织实体模型上,形成整体膝关节三维模型。结果与结论:通过3D医学影像技术构建了同时包含各骨组织和韧带、半月板、肌腱等主要软组织在内的膝关节复杂几何曲面解剖数字化模型。

摘要： 几何模型作为一种“模件”虽然只是借助图形来开展教学活动,但是它指向直观思维.要注重模型的渗透教学,使学生在今后的学习中再次遇到该“模件”,便能在已有的基本关系上来推导其他关系,从而使得问题更快求解.

摘要： 针对短时间内星点轨迹的研究,文中通过建立几何数学模型证明短时间内星点运行轨迹为线型的结论;利用实测数据拟合星点方位角时序,验证一次拟合均方根误差最小;最后拟合不同时间跨度的方位角时序,证明均方根误差随着时间跨度的增大而增大,且时间跨度不超过60 s时,拟合均方根误差不超过1″,保障星图的快速处理,为实现快速天文测量提供支撑。

摘要： 提出了基于Geant4的锥束CT成像系统的仿真技术,这样就能建立更真实还能够反映实际CT成像系统的仿真模型。仿真过程中不仅模拟了锥束射线的产生过程,建立了CT成像系统的几何模型,而且对投影成像过程进行了仿真研究。为了验证该仿真方法是否能够达到要求,将实际结果与仿真结果进行了详细的比较,经过多次数据对比结果表明,文中提出的CT系统仿真模型全面地考虑了CT成像过程中的所有物理过程,真实地显示了实际的CT成像,文中实验数据为CT成像系统的进一步研究提供了可靠依据。

摘要： 为完整获取立体场景中所有视点信息,提出基于几何模型的立体图像虚拟视点生成方法。结合空间距离与像素差值两个影响因素,建立双边滤波器的滤波函数,定义权重系数,调节邻近度因子与亮度相似性因子的衰减性,得到滤波后的像素值;采集不同视角下二维图像,确定三维空间与二维图像间的几何映射关系,经过计算横向与纵向曲率、物体横向分割等过程构建立体图像几何模型;在该模型中,采用Levenberg-Marquardt迭代优化算法获取视图特征点,得出参考图像和目标图像的坐标关系,设定合理的误差函数,经过多次迭代,当满足误差允许值时,输出所有虚拟视点。仿真实验证明,该方法生成的虚拟视点较为全面,且能够提高重构后的图像质量。

摘要： 文章以一道2021年北京中考的几何综合题为例,挖掘题目中的几何模型,从不同的思路开展一题多解,在教学中促进学生几何思维的发展.

摘要： 路径跟踪是实现自动驾驶的基础,而根据模型的几何关系实现路径跟踪是一种非常实用的方法.传统的几何控制模型简单可靠、易于改进,但向前预瞄的局限使得此模型在大曲率、高速等极限工况下的跟踪效果较差.为了使几何控制模型的鲁棒性更好、控制精度更高,本文同样基于几何关系控制的原理提出一种优化模型,取消了固定预瞄的计算方式,采用自适应预瞄在预瞄区间中寻找最佳目标点,在转角控制上采用了前馈控制对转角控制进行修正,联合MATLAB和Prescan仿真软件进行仿真测试,并进行实车实验.实验结果表明:该优化模型能够适应多数场景,相较于传统的控制模型,改进了一些缺陷,增加了控制的稳定性,提高了跟踪精度,能够稳定地用于实车开发.

摘要： 结合公路工程项目特点,提出公路工程标准化构件BIM模型库,并以几何模型与信息属性为基本分类,以模块化、规范化、交互性、扩展性为设计原则,建立构件单元库和信息属性库,实现模型库的实际应用,为公路工程信息模型标准化技术提供了应用基础。

摘要： 数字孪生技术具有虚实融合的特性,智能车间数字孪生可以使生产过程透明化,利用实时数据可以有效指导车间生产。为实现基于数字孪生的生产过程可视化管控,提出了面向生产过程的智能车间数字孪生建模及应用。首先,建立了智能车间数字孪生系统体系架构。然后对系统实现的3项关键技术——基于点云拟合的三维几何模型构建方法、面向数据交互的对象链接与嵌入的过程控制统一架构(Object linking and embedding for process control unified architecture,OPC UA)信息建模方法、以及多源异构数据集成及虚实映射数据快速匹配方法进行了详细阐述;最后,对某发动机制造车间进行了数字孪生的实现,验证了所提方法的正确性和有效性。

摘要： 在平面几何中,常会出现线段比或者线段积的证明问题,这些线段的处理,往往需要通过转化的数学方法.我们通常处理的手段就是作平行线,产生“A”字型与“X”模型这两种常见平行线分线段成比例模型[1-2].本文就以梅涅劳斯定理、塞瓦定理[3-5]为例,来阐述平行线在线段成比例的线段转化中所起到的重要作用.

摘要： 车载前视阵列雷达能够获取平台前方区域的高分辨率微波图像,不受天气等气候环境条件的影响,有利于汽车等机动平台的自动驾驶,在汽车自动驾驶领域具有重要的应用潜力.本文基于常规前视合成孔径雷达(SAR)成像几何模型,研究了车载前视SAR成像的几何特征与分辨特性;在此基础上,结合车载前视观测几何,推导了车载前视后向投影算法(Back Projection,BP),通过仿真实验,验证了BP算法在车载前视阵列雷达的适用性.

摘要： 针对某货车运用CATIA建立变速箱斜齿轮的几何模型,运用HyperMesh进行有限元前后处理建立有限元模型,运用ANSYS进行有限元计算和分析,通过LMS Test.Lab中的Impact Testing进行试验验证,将有限元计算结果与试验结果进行对比.为齿轮的设计和结构优化提供理论依据,以避免齿轮发生共振.

摘要： 为了更真实地模拟纬编针织物几何形态,丰富细节特征,采用三层纤维螺旋的加捻纱线模型刻画针织物中纱线形态.将最小旋转标架作为计算加捻纱线中各纤维位置的局部坐标,通过几何变换、坐标变换等方法,构建任意曲线为中心线的加捻纱线模型.根据成圈、集圈、浮线三种典型纬编针织物线圈结构,通过反算法求取三次NURBS曲线控制点,进而构建线圈纱线中心线模型.在此基础上,提出根据结构意匠图构建加捻纱线针织物几何模型的算法,并给出相应算例.根据本文算法所建立的加捻纱线针织物几何模型,保留了纱线加捻的细节特征,外观更加贴近真实织物.

摘要： 新型可再生能源,如地热、生物能源,在未来一段时间不会有质的飞跃,但是这个工作还是要做,未来也是能替代多少替代多少.今天笔者就地热方面的近期研究进行汇报,主要讲两个问题:一个是等效通道模型,主要是应用于地热最简分析;一个是简化的地热几何模型,用到大型地热系统里面.从去年到今年又有一些进展,主要是工程上有更多的应用.

摘要： 简单介绍了三向织物及其复合材料,主要阐述国内外关于三向织物及其复合材料的结构、织造、性能以及模拟等方面的研究;对三向织物及其复合材料的力学性能进行分析和总结;归纳了三向织物及其复合材料的几何模型;提出三向织物及其复合材料的发展问题和研究趋势.

摘要： 随着近年来各国越发重视能源与环境问题,对于船用发动机的性能要求也越来越高.大多数船用柴油机的排放、动力和经济性能都无法达到要求.为了改善现状,燃烧效率更高、排放更清洁的天然气发动机开始得到广泛应用.本文以船用2135型天然气发动机为研究对象,应用AVL-Fire软件搭建燃烧室几何模型,对模型进行三维网格划分,选取合适的控制方程来实现仿真计算.通过仿真结果与实验数据对比,验证模型的准确性,并改变点火时刻和空气当量比来研究其对发动机性能的影响.通过比较气体机缸内压力变化和NO以及SOOT等物质排放的情况,发现随着点火时刻的提前或者减小空气当量比可以增强做功能力,但是NO生成量也增加.

摘要： 借助计算机辅助设计软件Creo3.0,建立了某车型电动助力转向系统(EPS)蜗轮蜗杆渐开线精确几何模型.基于ANSYS与Hypermesh联合仿真,模拟了转向系统蜗轮蜗杆的结构特性、材料特性与接触特性,使其具有结构准确度高、单元划分精细、重点突出等特点.对该蜗轮蜗杆有限元模型进行数值模拟,分析其在扭转力作用下的力学特性,同时进行实物破坏扭矩试验.结果表明:有限元数值模拟与破坏扭矩试验较吻合,验证了有限元分析方法合理性,该车型EPS蜗轮蜗杆设计满足结构强度要求.

摘要： 类别形状函数变换(CST)方法具有设计参数少、精度高等特点,更适用于飞行器外形的参数化描述.通过对CST方法本身存在的取值特点导致的网格节点分布不均匀的情况的分析,研究了合理网格节点分布的解决方案.然后基于CST方法推导了翼型类和机身类几何外形的参数化建模过程,提出了三维参数化几何建模方法.最后提出了基于CATIA逆向工程获取CAD几何模型的方法.最后以亚轨道飞行器XCOR为例,验证了上述方法的可行性,结果表明该参数化几何建模方案能够以较少的设计参数描述复杂几何外形,具有建模过程简单、参数化表达能力强等优势.

摘要： 由于CAD/CAE/CAM技术向医疗领域的扩展,快速准确地为复杂形体建构几何模型成为重要的基础性问题.本课题以人体髋关节几何建模为应用背景,借鉴复杂形体表面图案特征复制的方法,提出特征曲线网重用的建模思想.本课题研究了如下问题:(i)从截面线数据中直接提取大曲率特征曲线段;(ii)由散乱特征曲线段构造满足二维流形规则的特征曲线网;(iii)在两个复杂形体表面建立映射以实现特征曲线网在不同个体之间的复制;(iv)以特征曲线网为基础对人体髋关节多线外形拟合出细分曲面,完成几何模型的构造.本课题给出的建模方法不仅适用于人体髋关节的几何建模,也适用于其它生物器官、雕塑的几何建模和工业产品簇的设计.

摘要： 为公差分析自动化技术建立一套完整的理论体系和应用规则与应用工具.主要研究内容包括:1)建立几何要素的变动表示模型,表示几何要素变动范围、变动规律与公差信息的关系;2)通过研究几何要素的自由度表示与操作,建立公差标注的正确性验证方法;3)通过研究几何要素的基准参考框架建立方法,建立机器装配模型中几何要素的坐标体系,获得确定几何要素在机器中位置的通用计算方法;4)研究基准遵循最大实体要求的补偿公差的计算和检验方法;5)开发装配公差分析自动化原型软件.

摘要： 一种平面几何、立体几何、解析几何作图模型。本发明属于学生和教师作为教具使用的作图模型，它是由盒子、盒子盖、定位器、接头、连接器、定位器盖、挂钩、橡皮筋圈、弹簧和各种模板组成，在盒子盖和模板上设有槽，能作出各种平面几何，解析几何图形，也可以做出反映平面图形的连续变化和运动轨迹。能做出各种立体几何实体模型，通过与画在纸上的图形进行比较，从而达到培养学生的思维能力、空间想象能力和实际操作能力。制造简单，携带和使用方便。

摘要： 本申请涉及一种几何误差补偿模型的训练方法、几何误差补偿方法、几何误差补偿模型的训练系统、电子装置和计算机可读存储介质。其中，该方法包括：获取预制工件；利用搭载于数控机床的激光刀，按照预设数控指令对应的加工轨迹在所述预制工件表面绘制激光图案，得到训练工件；通过摄像设备拍摄所述训练工件的图像，并根据所述摄像设备的标定参数对所述训练工件的图像进行空间校正，得到训练图像；根据所述训练图像和与所述预设数控指令对应的标准图像对深度学习模型进行训练，得到几何误差补偿模型。通过本申请，解决了相关技术中数控机床存在几何误差的问题，实现了数控机床的几何误差补偿。

摘要： 一种平面几何、立体几何、解析几何作图模型。本发明属于学生和教师作为教具使用的作图模型，它是由盒子、盒子盖、定位器、接头、连接器、定位器盖、挂钩、橡皮筋圈、弹簧和各种模板组成，在盒子盖和模板上设有槽，能作出各种平面几何、解析几何图形，也可以做出反映平面图形的连续变化和运动轨迹。能做出各种立体几何实体模型，通过与画在纸上的图形进行比较，从而达到培养学生的思维能力、空间想象能力和实际操作能力。制造简单，携带和使用方便。

摘要： 本申请涉及一种几何误差补偿模型的训练方法、几何误差补偿方法、几何误差补偿模型的训练系统、电子装置和计算机可读存储介质。其中，该方法包括：获取预制工件；利用搭载于数控机床的激光刀，按照预设数控指令对应的加工轨迹在所述预制工件表面绘制激光图案，得到训练工件；通过摄像设备拍摄所述训练工件的图像，并根据所述摄像设备的标定参数对所述训练工件的图像进行空间校正，得到训练图像；根据所述训练图像和与所述预设数控指令对应的标准图像对深度学习模型进行训练，得到几何误差补偿模型。通过本申请，解决了相关技术中数控机床存在几何误差的问题，实现了数控机床的几何误差补偿。

摘要： 本发明公开一种基于几何模型的管路系统流体动力学模型生成系统及方法，包括几何文件导入模块，用于获取所导入的管路系统的几何文件；组件数据配置模块，用于配置系统中各组件模型的模型数据，模型数据至少包括几何属性、材料物性、边界条件、初始值和源项封闭方程；方程系统配置模块，用于根据模型数据配置管路系统对应的方程系统的方程组规模、物性计算函数以及源项的数学关系；数学模型生成模块，用于当方程系统中的方程数目与未知变量数据相匹配时，生成管路系统流体动力学数学模型。采用本发明，可将管路系统快速翻译为可求解的流体动力学数学模型，便于对输入的系统进行求解仿真，提高管路系统仿真、检查的效率与质量，降低人力冗余工作量。

摘要： 本发明涉及GNSS卫星RTK定位领域，具体涉及一种基于几何模型算法和无几何模型算法融合的RTK定位方法。实现过程为：对用户的位置参数进行卡尔曼滤波建模，建立几何模型GB；对卫星的状态参数进行卡尔曼滤波建模，建立无几何模型GF；根据卫星载波和伪距观测值对无几何模型GF中的卫星状态参数进行滤波更新；建立几何模型GB的位置参数与无几何模型GF的卫星状态参数之间的联系；进行滤波更新或最小二乘求解，得到用户的位置参数。本发明可以避免质量较差卫星对位置参数解算的影响，对观测质量不佳的卫星及时剔除，且不会对用户状态参数的几何模型产生影响。

摘要： 本申请属于复合材料结构分析领域，特别涉及一种复合材料几何模型及其周期性单胞几何模型分区方法，该分区方法通过二维颗粒的顶点和/或几何中心并且平行于所述周期性单胞的边的直线将所述周期性单胞划分为网格。本申请提供的复合材料几何模型及其周期性单胞几何模型分区方法，适用于任意颗粒体分比和形状的二维多边形颗粒增强复合材料，能够用于映射方法划分的网格，使得周期性单胞对应边上对应节点位置相同，满足周期性边界条件施加的要求，可用于预测周期性材料等效性质。

摘要： 本发明公开了一种基于几何重建模型的等几何分析方法，包括步骤：将CAD模型的边界划分为三角形面片或直接根据点云数据，生成一个封闭的规则嵌入域，并将嵌入域划分为规则的子域；根据三角形面片边界/点与单元的位置关系，将单元分为裁剪单元和非裁剪单元；计算裁剪单元各顶点到该裁剪单元附近三角形面片的最小有向距离；利用有向距离把非裁剪单元划分为实单元和虚单元；将最小有向距离作为水平集函数值，运用移动四面体算法基于规则嵌入域重建一个显示的几何模型；获得水平集函数值后，计算出单元内高斯点的水平集函数值。本发明能够直接用于分析具有任意几何形状的复杂模型，也可以用于分析来自逆向工程的点云模型以及自图像数据的体素模型。

摘要： 本发明公开了一种基于几何重建模型的等几何分析方法，包括步骤：将CAD模型的边界划分为三角形面片或直接根据点云数据，生成一个封闭的规则嵌入域，并将嵌入域划分为规则的子域；根据三角形面片边界/点与单元的位置关系，将单元分为裁剪单元和非裁剪单元；计算裁剪单元各顶点到该裁剪单元附近三角形面片的最小有向距离；利用有向距离把非裁剪单元划分为实单元和虚单元；将最小有向距离作为水平集函数值，运用移动四面体算法基于规则嵌入域重建一个显示的几何模型；获得水平集函数值后，计算出单元内高斯点的水平集函数值。本发明能够直接用于分析具有任意几何形状的复杂模型，也可以用于分析来自逆向工程的点云模型以及自图像数据的体素模型。

摘要： 本发明提供一种三维人脸几何模型、人脸彩色模型的构建方法、装置。三维人脸几何模型的构建包括：获取多个角度的原始人脸图像；根据原始人脸图像确定与其对应的统一姿态空间的多张UV位置图；将统一姿态空间的多张UV位置图加权融合，确定统一姿态空间的融合UV位置图；根据统一姿态空间的融合UV位置图构建人脸几何模型。人脸彩色模型的构建包括：根据原始多张人脸图像确定与其对应的UV位置图，根据UV位置图确定与其对应的多张UV纹理图；将多张UV纹理图加权融合得到完整的人脸UV纹理图；根据完整UV纹理图和人脸几何模型确定人脸彩色模型。本发明构建的三维人脸几何模型表面更光滑；构建的人脸彩色模型与原始人脸更相似。