检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：裴冠翔兰州交通大学

学位级别：硕士

近年来,铁路四电工程作为我国铁路建设的新重点,在我国向电气化铁路转型过程中发挥了重要作用,并对铁路的安全稳定运营具有重大意义。铁路四电工程包含通信、信号、电力供电、电气化等专业,涉及专业繁多,工程建设难度大。为解决工程施... 详细信息

近年来,铁路四电工程作为我国铁路建设的新重点,在我国向电气化铁路转型过程中发挥了重要作用,并对铁路的安全稳定运营具有重大意义。铁路四电工程包含通信、信号、电力供电、电气化等专业,涉及专业繁多,工程建设难度大。为解决工程施工阶段存在的工作周期过长、模型图纸查看不便、相关专业交叉较深、工程质量问题发生频繁等困难,工程设计人员引入使用BIM技术来辅助铁路工程项目的开发和管理。随着BIM技术的逐渐成熟,三维建模技术越来越完善,工程项目的BIM模型也变得越来越复杂和越来越精细。但众多BIM软件具有一定的局限性,例如软件占用资源过大、便携度低、兼容性差、模型的查看十分不便等问题。因此,在保证四电BIM模型语义完整的情况下,将模型在Web端展示是当下针对BIM研究的热门话题。通过使用计算机图像处理技术,实现四电BIM模型的轻量化和模型的快速加载,保证模型细节完整,加快模型的传输效率,提高模型实时渲染效率。模型化简算法是在保留模型几何信息和纹理信息的基础上,降低模型几何复杂度和数据量的方法。传统模型化简算法对四电BIM模型进行轻量化初处理后模型会出现失真、破面、空洞等现象。本文结合四电BIM模型特征,对基于二次误差测度(Quadric Error Metrics,qem)算法进行改进和优化,从而实现铁路四电BIM模型的轻量化方法研究。论文的主要工作如下:(1)针对四电BIM软件所生成模型数据量过大、查看困难和兼容性差等问题,基于Revit二次开发实现模型的轻量化。在保证模型几何信息和属性信息完整为前提,以GLTF数据格式为载体,大幅减少模型数据量;在轻量化的过程中引入八叉树结构,实现对四电BIM模型数据的有序性与分层性空间划分,提升对三维空间数据的检索效率。并运用数模分离的方法,将模型数据和几何数据分别存储,并提高了模型加载和模型传输的效率。(2)在模型轻量化的同时,使用模型化简算法对模型数据进行简化,改进模型的存储结构,以实现模型的LOD展示。针对qem算法在对四电BIM模型化简时所产生的几何信息丢失和纹理信息错乱问题,提出了一种针对四电BIM模型的优化改进的qem算法。在qem算法的基础上添加了边界限制、面片翻转和领域三角形等约束,优化算法的代价函数,以更好的保留模型的整体信息和几何特征。(3)基于***和Cesium技术设计实现Web端的四电BIM模型的展示平台。使用LOD算法和八叉树结构相结合的方法,提升BIM模型在Web端的渲染加载效率。通过实验对多种模型加载验证,对平台进行帧数、兼容性和多终端测试,验证轻量化处理效果。本文实现了四电工程项目中的BIM模型在Web端的轻量化展示,提高了模型的显示效率与性能,使得用户的浏览速度与体验得到了提升。模型展示平台设计功能完善合理,实现后的BIM模型轻量化方法可用于项目的施工与后期维护阶段,也可以用于四电工程项目的展示和交流。

关键词：模型化简轻量化 BIM qem算法

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基于qem简化算法的渐进网格

基于QEM简化算法的渐进网格

引用

作者：吴伯阳吉林大学

学位级别：硕士

高质量的几何模型在计算机图形学中迅速普及,这些模型通常表示为复杂的三角网格。相较于传统的二维内容,如照片、视频等,三维模型的巨大数据量,给渲染性能、传输带宽和存储容量等带来了巨大挑战。渐进网格是一种通用的三角形网格存储和... 详细信息

高质量的几何模型在计算机图形学中迅速普及,这些模型通常表示为复杂的三角网格。相较于传统的二维内容,如照片、视频等,三维模型的巨大数据量,给渲染性能、传输带宽和存储容量等带来了巨大挑战。渐进网格是一种通用的三角形网格存储和传输的方案,包括网格简化和网格恢复两个过程。在网格简化过程中,保存每一步的简化操作信息,从而使得无损地恢复原始模型成为可能。但是渐进网格中的网格简化部分计算过程较为复杂,不利于实时计算及传输。qem算法是一种高效的网格简化方法,它利用二次误差度量,通过迭代收缩顶点对,快速生成高质量模型简化版本。本文采用qem方法来替代渐进网格中的简化过程,很大地提高了计算效率。在本文提出的基于qem压缩算法的改进渐进网格算法过程中,继承了原始渐进网格的优点,被简化的信息依然可以得到很好的保存,在对简化的模型渐进式恢复过程中,按照顺序进行顶点的分裂操作,最终将模型恢复至原有状态。整个过程可以保持原有模型的颜色、纹理、拓扑等特征,恢复程度可控,极大地减小了传输、存储、渲染压力,执行效率高,能在理想的时间内将模型恢复至预期状态,提升了实际应用体验。

关键词：三角网格 qem算法网格简化渐进网格

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顾及地物类型重要度的城市倾斜摄影模型轻量化算法

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地理与地理信息科学 2025年第2期41卷 10-16,46页

作者：张洪玮申申范虹阮文阳陕西师范大学计算机科学学院陕西西安710119 北京航天计量测试技术研究所北京100076

近年来城市倾斜摄影模型已广泛应用于城市规划等领域,但因数据量巨大易造成模型应用困难,且现有简化方法面对具体应用需求尚不能针对不同地物灵活调整简化比例。该文提出顾及地物类型重要度的城市倾斜摄影模型网格简化算法,并以一个重... 详细信息

近年来城市倾斜摄影模型已广泛应用于城市规划等领域,但因数据量巨大易造成模型应用困难,且现有简化方法面对具体应用需求尚不能针对不同地物灵活调整简化比例。该文提出顾及地物类型重要度的城市倾斜摄影模型网格简化算法,并以一个重点关注建筑物对象的城市场景为例,基于具有语义信息的城市倾斜摄影数据集,对该算法与Quadric Error Metrics(qem)算法、结构感知网格简化算法(SAMD)、鲁棒的通用三维模型低多边形网格生成方法(RoloPM)开展对比实验。结果表明,当整体简化比例相同(70%和85%)时,该算法对重点地物的简化结果在视觉效果、几何相似性以及简化效率方面均优于对比算法,可以满足实际应用中灵活简化大场景城市倾斜摄影模型的需求。

关键词：城市倾斜摄影模型轻量化网格简化地物类型 qem算法

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一种改进的qem网格简化算法及其应用研究

引用

青海师范大学学报(自然科学版) 2024年第4期40卷 72-81页

作者：殷德莉姚光顺滁州职业技术学院安徽滁州239000 滁州学院安徽滁州239000

随着虚拟现实技术与各行各业应用的深度融合,很多情况下需要将虚拟现实应用发布至移动端设备平台,为了提升用户的使用体验,场景发布之前需要进行优化处理.为了获得更佳的优化效果,需要将场景中的模型Mesh进行简化,然而现有的Unity场景... 详细信息

随着虚拟现实技术与各行各业应用的深度融合,很多情况下需要将虚拟现实应用发布至移动端设备平台,为了提升用户的使用体验,场景发布之前需要进行优化处理.为了获得更佳的优化效果,需要将场景中的模型Mesh进行简化,然而现有的Unity场景优化算法和技术存在优化性能不佳和优化工作量大的问题.本文提出了一种改进的基于曲率加权的网格简化算法,该算法引入顶点曲率评价因子优化传统qem算法的最小二次误差度量,在简化单个模型以及优化特定Unity场景时表现出了较优的简化性能和较高的简化效率.

关键词： qem算法 Mesh网格简化 LoD多细节层次 Unity场景 Unity性能优化

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多维度建筑物单体模型构建方法

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测绘通报 2025年第2期 1-6页

作者：吕朋超李海洋江岭梁明位宏张大鹏安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 滁州学院地理信息与旅游学院安徽滁州239000 滁州学院安徽省实景地理环境重点实验室安徽滁州239000 安徽省遥感与地理信息工程研究中心安徽滁州239000

当前实景三维建筑模型数据体量巨大,给模型存储与实时加载显示带来了挑战。然而,现有研究主要聚焦建筑物原始模型单体化、轻量化及可视化操作,难以满足不同应用场景下的城市空间分析和管理需求。为此,本文提出了一种面向建筑物实体模型... 详细信息

当前实景三维建筑模型数据体量巨大,给模型存储与实时加载显示带来了挑战。然而,现有研究主要聚焦建筑物原始模型单体化、轻量化及可视化操作,难以满足不同应用场景下的城市空间分析和管理需求。为此,本文提出了一种面向建筑物实体模型的多维度单体模型构建方法。该方法以倾斜摄影建模生成的OSGB数据为基础,利用建筑物的矢量轮廓切割出建筑物单体模型,然后采用二次误差度量(qem)算法对建筑物模型进行简化,通过对比不同简化等级建筑物模型的几何参数及形态特征,确定不同维度建筑物模型间简化程度,最终实现不同维度建筑物单体模型构建。试验结果表明,三维建筑模型的多维度单体构建结果满足了城市地理标记语言(CityGML)中建筑物细节层次(LOD)的要求,且相较于传统建筑信息模型(BIM)的多细节层次简化,其自动化程度更高。该方法可以在有限的数据下完成建筑模型之间的转换,能够构建不同维度的三维建筑模型单体,并将其应用于不同的层次和场景,满足城市空间分析和管理的需要。

关键词：实景三维 qem算法模型简化特征提取多维度建筑物模型

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一种消除三维地质模型边界裂缝的锁边LOD方法

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地球信息科学学报 2023年第5期25卷 967-981页

作者：王振娟花卫华刘修国郑鹏肖旖旎闻龙中国地质大学(武汉)地信学院武汉430074

本文针对采用传统LOD生成算法快速渲染大范围三维地质模型时连续性差的问题,提出一种消除三维地质模型边界裂缝的锁边LOD方法。(1)使用多级图划分算法并通过并行计算将网格分块问题快速转化为图分区问题,根据空间相邻关系将三角网格划... 详细信息

本文针对采用传统LOD生成算法快速渲染大范围三维地质模型时连续性差的问题,提出一种消除三维地质模型边界裂缝的锁边LOD方法。(1)使用多级图划分算法并通过并行计算将网格分块问题快速转化为图分区问题,根据空间相邻关系将三角网格划分为一系列大小相近的集群和集群组;(2)基于二次误差测量的网格简化算法锁定集群组边界进行简化以生成更高层级的LOD数据,在简化时通过增加边界边权值实现集群组的锁边简化,自下而上地构建起不同级别集群和集群组的依赖关系;(3)有效生成模型各级LOD渐进数据块,并采用分页机制编码数据块。本文使用基于钻孔数据所构建的三维地质模型,对模型执行集群和集群组的划分、约束外边界的网格简化等操作来构建LOD,并对LOD数据进行编码。实验结果表明本文方法可生成各级简化率约为50%的LOD以消除三维地质模型高低精度数据块之间的裂缝,实现了三维地质模型可视化时较好的连续性表达,为地下空间透明化和大范围地质模型可视化提供支撑。

关键词： LOD 三维地质模型裂缝锁边集群集群组多级图分区算法 qem算法

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基于点云精简的大型环锻件外形尺寸测量方法

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计量学报 2023年第7期44卷 1027-1032页

作者：张玉存王智愚付献斌燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066000 河北环境工程学院河北秦皇岛066000

针对大型环锻件尺寸测量过程中测得的点云数据量庞大、点云网格质量低下等问题,提出了一种环形锻件点云精简测量算法。首先设定了锻件网格上每个顶点的内点和边界的目标高斯曲率为零;接着根据设定好的目标曲率,使用Ricci流方程来优化Ri... 详细信息

针对大型环锻件尺寸测量过程中测得的点云数据量庞大、点云网格质量低下等问题,提出了一种环形锻件点云精简测量算法。首先设定了锻件网格上每个顶点的内点和边界的目标高斯曲率为零;接着根据设定好的目标曲率,使用Ricci流方程来优化Ricci流离散熵能量,计算得到平面目标度量,得到网格上每一点的参数化坐标;最后基于得到的参数化坐标来扩展顶点维度,并引入顶点约束因子加权代价函数进行网格精简测量。实验结果表明,所提出的算法能够处理结构复杂的点云模型,且简化后的点云模型边界几何特征保持良好,能够满足工业数字化制造的测量尺寸精度需求。

关键词：计量学尺寸测量环形锻件点云简化 Ricci流 qem算法

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边界特征保持的机械CAD模型简化研究

边界特征保持的机械CAD模型简化研究

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作者：周元莉哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

本文根据现有通用领域中的三角网格模型简化算法不适用于对具有较明显的边界轮廓曲线特征的机械CAD网格模型进行简化的原因，分析机械CAD网格模型的特点，提出一种能够较好的保持机械CAD模型的整体轮廓形状特征的简化算法。算法首先将... 详细信息

本文根据现有通用领域中的三角网格模型简化算法不适用于对具有较明显的边界轮廓曲线特征的机械CAD网格模型进行简化的原因，分析机械CAD网格模型的特点，提出一种能够较好的保持机械CAD模型的整体轮廓形状特征的简化算法。算法首先将不同格式的机械CAD模型进行处理，获取原模型的三角网格模型。PLY文件格式具有数据结构简单、易于读取等特点，以及第五章对简化模型进行评估时所采用的metro工具支持Ply格式文件，因此本文选择将机械CAD模型处理成PLY格式。然后通过网格模型表面分割技术提取网格模型表面上的那些决定着视觉感知的各分界轮廓曲线。根据机械CAD网格模型表面上三角网格分布具有疏密不均、各三角形网格的面积值差异较大等特点以及基于边和基于顶点的分割方法的各自优缺点，本文采用同时基于边和基于顶点的混合分割方法，对机械CAD网格模型表面进行分割，以获取较为理想的分割结果。最后通过分析原qem算法的优缺点以及不适用于对机械CAD网格模型进行简化的原因，本文对qem算法进行改进：在通过采用基于边和基于顶点的混合分割方法对机械CAD网格模型表面进行分割操作所得分割结果的基础上，将所得分割结果中的各边分为四类，即为轮廓边、过渡边、跨界边以及一般边，并采用qem算法对这四类边分别采用不同的简化策略，来对三维机械CAD网格模型进行整体上的简化。以此来获取能够较好地保持模型边界轮廓特征的简化结果，较为直观地体现出本文所改进算法的优越性。文章在最后部分综合了机械CAD模型简化的相关信息，开发出适用于机械CAD模型简化的系统，实现模型简化过程的可视化，并对多组三维机械CAD模型进行简化，通过与原qem算法简化的结果的比较可以看出，采用本文所提出的简化算法对机械CAD网格模型进行简化所得的简化模型，在保持模型整体轮廓特征方面和保留模型表面上的孔洞等拓扑结构均较原qem算法有较为明显的改观，并且模型简化误差总体上也有较大程度的降低。

关键词：机械 CAD 模型模型简化表面分割特征保持 qem算法

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民机机头装配序列规划及虚拟装配仿真训练系统设计与实现

民机机头装配序列规划及虚拟装配仿真训练系统设计与实现

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作者：马志明电子科技大学

学位级别：硕士

传统机头装配训练存在成本高、训练场地有限的问题,无法满足大批量训练学员的需求,因此本文提出设计机头装配的仿真训练系统以帮助解决机头装配训练受限于场地和训练设施、不容易教学的问题。而系统的实现需要解决两个难题:机头装配序... 详细信息

传统机头装配训练存在成本高、训练场地有限的问题,无法满足大批量训练学员的需求,因此本文提出设计机头装配的仿真训练系统以帮助解决机头装配训练受限于场地和训练设施、不容易教学的问题。而系统的实现需要解决两个难题:机头装配序列规划及三维模型简化。首先,机头装配序列的优劣直接决定着机头零部件的可装配性及装配质量,装配序列规划求解是一个组合优化问题,本文将增强烟花算法应用于装配序列规划求解中,并改进了算法爆炸半径的计算方式,提高了算法搜索速度与搜索精度,加大了装配序列求解的优异性,从而确保了系统装配演示的准确性。其次,在机头训练系统研制的过程中,因为机头装配模型数据量较大,严重降低了系统研制的工作效率,现有的简化方法在模型大幅度简化时,又不能够充分的保持模型的细节特征,本文通过改进qem(Quadric Error Matrix)算法,使简化后的模型能较好地保持模型的细节特征。本论文以四川省重大科技专项项目——“航空大部件模块化交付”(立项编号2018GZDZX0019)为背景,以民机机头为对象对装配序列规划及模型简化方法进行改进,同时设计并实现机头虚拟装配仿真训练系统。具体如下几个方面:首先,本文基于机头划分的装配单元,利用增强烟花算法求解装配序列规划方法,通过引入动态烟花算法爆炸半径计算方式及模拟退火因子,使爆炸半径随着迭代次数自适应的调整,平衡了算法的搜索速度与精度;同时根据装配序列规划问题的特点调整了算法参数,最后验证了改进的增强烟花算法在装配序列规划中的可行性和优越性。其次,通过分析对模型细节特征影响较大的几个因素:顶点近似曲率、边折叠长度和模型的空间轮廓,引入了模型细节影响因子的概念,将模型细节影响因子与qem简化方法进行结合,改进了边的折叠代价,从而使模型中的平坦区域优先简化,有效地保持了模型的细节特征,解决了仿真训练系统制作中因模型数据过大引起计算机卡顿的问题。最后,以装配序列规划及模型简化的结果为基础,设计并实现了虚拟装配仿真训练系统,系统具有装配虚拟环境展示、仿真装配演示、系统漫游(工位转换)和数字工艺说明显示等功能。

关键词：装配序列规划增强烟花算法 qem算法装配仿真训练系统

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环形锻件测量点云数据处理算法研究

环形锻件测量点云数据处理算法研究

引用

作者：武梦琳燕山大学

学位级别：硕士

环形锻件作为各行业中重大机械装备的重要组成部分,是航空发动机中重要的承力单元,同时作为一种高精度零件,在单台份的航空发动机锻件中占比很重。为了保证加工质量,通常采用激光测量的环形锻件点云数据对锻件外形尺寸数据以及结构形态... 详细信息

环形锻件作为各行业中重大机械装备的重要组成部分,是航空发动机中重要的承力单元,同时作为一种高精度零件,在单台份的航空发动机锻件中占比很重。为了保证加工质量,通常采用激光测量的环形锻件点云数据对锻件外形尺寸数据以及结构形态进行分析,由于环形锻件体积很大,扫描仪只经过一次扫描得到的模型数据并不完整,所以需要进行多次扫描之后经过拼接得到完整的锻件模型数据,同时经过扫描得到的数据量巨大,需要对拼接完成后的完整模型数据进行精简处理,以提高锻件数据处理效率,为曲面重建奠定基础。因此本文对扫描数据的拼接与精简算法进行研究,具体研究内容如下:首先,为了得到完整的三维环形锻件点云模型数据,需要将扫描仪得到的每一段二维点云数据集进行拼接,得到完整的径向截面形线数据。通过基于密度的天牛须算法(Beetle Antennae Search Algorithm,BASA)得到点云粗拼接的重复区域,之后分别利用点云边界提取算法、二维解析棒张量投票算法、对数性质寻找三对对应点对,根据三对对应点对求取旋转平移参数得到完整的径向截面形线数据,再根据实际锻件尺寸进一步得到完整的三维锻件模型数据。其次,由于扫描仪得到的数据量巨大,后续数据处理步骤繁琐,本文提出了一种基于人工免疫算法(Artificial Immune Algorithm,AIA)改进的二次误差测度(Quadratic Error Metric,qem)点云数据精简算法,在精简之初将原始点云模型进行栅格划分,每一格中的点作为初始抗体,根据qem算法推算出初始抗体的代价函数,然后将基于体积和最小的代价函数及其最优解作为抗原,利用免疫系统中抗原与抗体的特异性反应找出要保留的点,之后循环所有栅格得到最终简化后的点云数据。最后,以实验室扫描系统获得的环形锻件点云数据为实验对象,根据本文提出的算法处理扫描得到的二维点云数据,将扫描的数据集依次进行拼接与精简实验,将实验结果与经典算法进行对比,根据锻件的尺寸参数对实验结果进行分析,证明本文提出的拼接与精简算法可以有效对点云数据进行处理。

关键词：点云数据拼接天牛须算法点云数据精简 qem算法人工免疫算法

来源：评论

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