一、计算机图形学与CAD（论文文献综述）
何援军[1]（2021）在《国产CAD软件重启之路》文中研究表明回顾了国产CAD软件开发和应用的发展史,展示了我国在CAD和计算机图形学方面的基础研究,以及大型应用软件系统的开发和实际应用。以上海市CAD应用工程软件产品白玉兰CAD为例,梳理了我国在CAD软件开发中形成的理论基础、技术基础、算法基础、系统设计基础和应用定制基础。论证了重启国产CAD软件的可能性,提出一些重启策略,并给出一些重启方案。
袁冠杰[2]（2021）在《基于函数拟合的B样条区域参数化》文中指出制造业是国民经济的主体,先进的制造业是国家综合实力的重要组成部分,工业软件在制造业中发挥着关键作用,是工业制造的中枢神经,推动工业软件的技术创新、产品开发对于建设制造业强国具有积极的推动作用。计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助分析（CAE）是两大重要的工业软件,在工业研发设计中负责对产品进行形状设计、物理分析、结构优化等工作,在工业设计分析中,传统的有限元分析方法基于离散的网格模型,而计算机辅助设计输出的结果一般为连续的参数曲面,二者的连续性不同导致在工业设计中设计者需要在不同表示形式的模型中频繁的转换,使工业设计的时间成本大大增加;同时有限元方法依赖于网格的细化程度,离散化的模型也会对物理分析的精确性造成影响,这些都限制了有限元方法的进一步发展。等几何分析将计算机辅助设计中用于表达几何模型的NURBS基函数作为形函数,通过控制点坐标与基函数得到优化后几何模型的形状,使计算机辅助分析使用的模型与计算机辅助设计的模型具有相同的表达形式,并且可以通过较少的控制点与低阶的样条基函数表达连续的模型曲面,具有更高的几何精确性,这些优势都使得等几何分析逐渐成为一种优秀的数值分析方法。计算从参数域到计算域的双射的区域参数化是等几何分析中的一项基本工作。本文提出了一种计算从参数域到计算域的低扭曲的、双射的参数化的方法。该参数化的目的是计算张量积样条函数,使得该函数将单位正方形（2维）或立方体（3维）映射为给定的形状。我们方法的关键想法是通过用样条函数拟合离散参数域到离散计算域的双射的分片线性映射,而不是去求解比较复杂的函数优化问题。我们这种想法的依据在于离散的双射的分片线性映射是有理论保证的（Tutte[1]和Campen[2]）。我们要求解的样条函数是连续函数,而我们在求解过程中拟合的是分片线性函数,二者的连续性不同,因此,我们提出一种二阶段的优化策略。第一步我们去优化样条函数与分片线性函数雅可比的差异,第二步我们优化边界的差异使得映射后得到的边界与给定的边界尽可能的接近。除此之外,我们在优化过程中每一步线搜索都采用精确检查确保映射的双射性。我们在二维和三维的各种复杂的模型上证明了我们方法的有效性。与最新技术相比,我们的方法在计算双射的、低扭曲的参数化方面具有更高的鲁棒性。
胡叙伟[3]（2021）在《基于CAD变量几何的机构运动学自动求解研究》文中提出机构学研究中的运动学研究一直是一个基础性的问题,但在实际研究中,运用传统解析法常常会很困难,在向应用转化时基本上是使用数值方法,对于复杂的机构特别是空间多耦合的并联机构来说尤为如此,而CAD变量几何法可以很直观快捷地求得结果,但其原始操作方法还不利于研究人员使用,也不利于向计算机程序方向转化,不利于进一步的开发。本文基于CAD变量几何,结合VB编程语言对CAD软件的二次开发技术,为解决多种机构的运动学问题,开发了对应的软件,具体包含以下几个方面:首先,阐述了CAD变量几何求解机构运学问题的基本原理和实现技术,指出其原始方法所具有的优势和不足,提出可进行程序化开发创新的基础和意义。其次,以面向对象化的编程方式,本文深入研究了平面机构组成元素及对应的几何参数,制定了平面机构的搭建流程逻辑和编写了用户界面,以模块化的思想将CAD变量几何中求解平面机构运动学的关键技术单独构造成一个模块文件,通过配合CAD软件使用,并在模块中对求解角速度和角加速度的方法做出了一定创新。用户在界面中通过参数化的方式,使平面机构的模拟机构建模自动进行。再次,本文深入研究了空间并联机构的组成元素及对应的几何参数,制定了空间并联机构的搭建流程逻辑和编写了用户界面,以模块化的思想将CAD变量几何中求解空间机构运动学的关键技术单独构造成一个模块文件,通过配合CAD软件使用,并在模块中对求解角速度和角加速度的方法做出了一定创新,使得文件内容更为简洁。用户在界面中通过参数化的方式,使空间机构的模拟机构建模自动进行。最后,以程序化的方式模拟机构在主动驱动下的运动情况,编写了驱动参数配置界面,并结合模块文件中的尺寸驱动方程式即可让程序自动求解出机构不同位置和不同速度下的运动学结果,包括位置、速度、加速度、角速度和角加速度。
刘凡[4]（2020）在《基于一种新型参数曲面的汽车造型设计方法研究》文中研究表明作为现代设计与工业化最具代表的产物,汽车行业的高速发展也往往是一个国家甚至全球现代化进程的重要反映。随着汽车业愈发激烈的竞争态势,直接影响其市场表现及品牌竞争力的汽车车身造型设计更是受到业界的高度重视。而在当前技术环境下,使用计算机辅助几何设计理论进行汽车造型设计并以此建立车型曲面的数学模型,无疑是一种最为高效的技术手段。本文针对三厢轿车造型的曲面设计,提出了一种新型的形状可调曲面,构建了相应的数学模型和配套的典型车身模板,同时结合曲面造型技术、衍生式设计概念、计算流体力学技术、参数化设计手段,形成了一套参数化的车身曲面造型设计方法,并搭建出了一种CAD软件原型系统,有效地将车身设计、修改、分析、优化等流程参数化地整合在一起。论文主要完成了以下研究工作:（1）结合常见三厢轿车的造型特点,构建了一套典型的参数化车身CAD模板。该车身由25张四边形曲面片拼接而成,可通过调整参数描述不同车身外观造型。在此基础上提出了车身各曲面片间的光顺处理方法,通过引入分割参数及过渡曲面的概念,使得各子曲面交界处可以达到G1连续,并可使用分割参数对过渡处造型特征进行调整。（2）针对汽车形态以特征线体现造型风格的特点,提出了一种曲面边缘插值于4条边界曲线的新型m×n次参数曲面——SQ-Coons曲面,并构建了该曲面的分割算法及过渡曲面生成算法。用该曲面建立的参数化车身CAD模板既体现了设计师手绘稿的造型风格,又能分别通过形状参数和分割参数调整曲面中央部位的细节形状和过渡曲面的造型风格。（3）结合典型车身CAD模板及SQ-Coons曲面几何特性,提出了一整套车身曲面造型设计及调整方法。该方法由车身手绘平面草图入手,通过建立空间三维特征线进而生成全车身曲面模型,并在此过程中通过边界曲线控制点、形状参数、分割参数的调整达到参数化修改全车造型的目的,并在过渡曲面的影响下保持各曲面间的G1连续性。此外,本文依据衍生式设计理论,在由SQ-Coons曲面所建立的样本库基础上,通过提取其各造型特征参数,形成了一套新车型生成的新方法。（4）建立了不同车型的CAD模型,提取其全车身所有造型参数形成了车型样本库,通过比较造型参数间的差异,构建了一种基于CAD模型的车型间相似度分析计算的方法,其结论可用于品牌车型预期或设计趋势分析。（5）在保持整体车型不发生改动的前提下,将分割参数与形状参数作为变量,以提高整车气动性能为目标,取不同的参数组合构建CAD模型并进行CFD分析,形成了通过车身曲面细节调整改善气动性能的方法。该方法通过引入曲面曲率比值这一概念限制曲面变形程度,可在有限的参数组合内筛选出气动阻力系数最低的对应曲面细节。（6）基于设计软件Rhinoceros及参数化编程平台Grasshopper,开发了 一套三厢汽车车身曲面造型设计的插件程序。该程序可参数化地调整各曲面控制点坐标、分割参数、形状参数等造型特征参数,可直观、高效地构建出车身曲面造型CAD模型。本文的研究成果对汽车造型设计具有重要的理论指导意义和实用价值,也可供其它曲面类产品造型设计参考。
张黎影[5]（2020）在《面向工件伤损检测的点云表面重建关键技术研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着铁路运输任务的不断加重以及列车运行速度的提高,人们越来越关注其运行安全问题。在列车长期运行过程中,由于车轮与钢轨的疲劳磨损、异物压入等,易导致钢轨断裂从而引起翻车、脱轨等重大事故。因此对铁路轮轨工件的表面伤损检测及伤损可视化研究具有必要性和重要的现实意义。本文主要基于轮轨工件表面点云三维重建及表面伤损检测进行研究,主要研究内容如下:首先,为了实现铁路轮轨工件的高精度检测,针对现阶段受三维扫描仪精度和现场复杂环境的影响,利用三维扫描仪现场扫描铁路轮轨工件存在一定的困难,本文提出自主构建轮轨工件的CAD模型,并转化为点云数据。针对CAD模型生成的点云难以保持表面尖锐几何特征问题,本文提出一种基于曲率和包围盒的点云精简算法。该算法将输入的点云划分为一系列体素栅格,对体素栅格内的点云根据曲率特征进行精简。实验结果表明,本文算法大量保留了点云模型的尖锐及边缘特征点,在平坦区域避免了孔洞现象发生,为后续高效表面重建和伤损检测研究提供了基础。其次,为了提高点云表面重建算法的精度和准确度,针对点云表面重建过程中受噪声、离群点的影响,重建后的表面易出现伪影、过拟合、孔洞等问题,本文提出一种基于Tikhonov正则化的泊松表面重建算法,该算法使用线性插值对采样点插值处理,利用Tikhonov正则化的L2范数对原始点云进行平滑处理,降低噪声点和离群点带来的误差。通过在常用的Standford三维扫描库点云、Ein Scan-Pro扫描点云以及CAD模型生成的轮轨点云上进行对比实验,证明本文算法的重建精度得到了很大提升,具有一定的可行性和鲁棒性。最后,对轮、轨工件点云的表面伤损进行检测。首先对轮、轨工件点云模型构建表面伤损,然后利用ICP算法对伤损数据和标准数据进行配准,计算二者之间的偏差判断伤损,最后采用深度颜色映射方法将伤损点云模型转换为彩色图像,根据彩色图像上的颜色变化识别伤损区域。为了直观显示伤损区域,采用本文提出的表面重建算法进行伤损数据可视化。
韩冬辰[6]（2020）在《面向数字孪生建筑的“信息-物理”交互策略研究》文中提出建筑信息模型（BIM）正在引发从建筑师个人到建筑行业的全面转型,然而建筑业并未发生如同制造业般的信息化乃至智能化变革。本文以BIM应用调研为出发点,以寻找限制BIM生产力发挥的问题根源。调研的众多反馈均指向各参与方因反映建筑“物理”的基础信息不统一而分别按需创建模型所导致的BIM模型“林立”现状。结合行业转型的背景梳理与深入剖析,可以发现是现有BIM体系在信息化和智能化转型问题上的直接表现:1)BIM无法解决跨阶段和广义的建筑“信息孤岛”;2)BIM无法满足建筑信息的准确、全面和及时的高标准信息要求。这两个深层问题均指向现有BIM体系因建成信息理论和逆向信息化技术的缺位而造成“信息-物理”不交互这一问题根源。建成信息作为建筑物理实体现实状态的真实反映,是未来数字孪生建筑所关注而现阶段BIM所忽视的重点。针对上述问题根源,研究对现有BIM体系进行了理论和技术层面的缺陷分析,并结合数字孪生和逆向工程等制造业理论与技术,提出了本文的解决方案——拓展现有BIM体系来建构面向数字孪生建筑的“信息-物理”交互策略。研究内容如下:1)本文基于建筑业的BIM应用调研和转型背景梳理,具体分析了针对建成信息理论和逆向信息化技术的现有BIM体系缺陷,并制定了相应的“信息-物理”交互策略;2)本文从建筑数字化定义、信息分类与描述、建筑信息系统出发,建构了包含BIM建成模型、“对象-属性”分类与多维度描述方法、建筑“信息-物理”交互系统在内的建成信息理论;3)本文依托大量案例的BIM结合建筑逆向工程的技术实践,通过实施流程和实验算法的开发建构了面向图形类建成信息的“感知-分析-决策”逆向信息化技术。研究的创新性成果如下:1)通过建筑学和建筑师的视角创新梳理了现有BIM体系缺陷并揭示“信息-物理”不交互的问题根源;2)通过建成信息的理论创新扩大了建筑信息的认知范畴并丰富了数字建筑的理论内涵;3)通过逆向信息化的技术创新开发了建成信息的逆向获取和模型创建的实验性流程与算法。BIM建成模型作为“信息-物理”交互策略的实施成果和能反映建筑“物理”的信息源,将成为其它模型的协同基础而解决BIM模型“林立”。本文聚焦“物理”建成信息的理论和技术研究将成为未来探索数字孪生建筑的基础和起点。
葛晓波[7]（2020）在《基于知识的整机参数化快速建模技术研究》文中提出现代企业面临的主要问题之一是如何以更快的速度实现产品设计的迭代更新,以满足产品多样化、定制化发展的需求。如何快速、方便、准确地构建产品整机的三维几何模型和仿真模型。快速建模技术是实现上述需求的技术手段。目前快速建模技术领域的研究主要集中于某类特定产品对象,通用性差,缺乏可配置的产品结构映射,无法满足越来越普遍的产品定制化需求;现有的设计知识表示研究大多面向方案概念设计,其功能结构的知识映射不足以支撑具有复杂结构层次的机械产品模型;现有的集成建模方法侧重于打通不同系统间的数据传递方式,强调系统间固定的输入输出方式,限制了集成系统的广泛应用。为解决现有快速建模技术中存在的适应性差、拓展性差、缺乏对模型构建过程的知识表述、建模过程繁琐复杂等问题,本文开展了知识驱动的整机参数化快速建模技术和知识驱动的CAD/CAE集成建模技术的研究,主要内容如下:（1）提出了一种基于建模规则描述语义的框架模型表示方法。通过对大量复杂产品建模过程的研究,归纳总结出一套满足整机级参数化需求的建模规则描述语义,建立了框架模型表述体系,从逻辑表达、图形表达、几何表达、语义表达几方面全面、准确地描述参数化模型的构建过程。研究了基于框架模型的产品整机模型实例化过程,通过逐级的虚特征、虚组件实例化迭代,实现了主参数驱动的整机参数化模型自上而下地构建。开发了基于框架模型描述语义的整机参数化建模系统并进行了案例测试。系统实现了模型框架与规则的分离,通过预先定义的模型模板并结合可视化交互界面,用户能够以尽可能少的步骤方便、快速地建立复杂的产品整机模型。（2）提出了一种知识驱动的框架模型整机参数化建模方法。研究了面向几何建模过程的设计知识表示方法,提出了“参数-功能-行为-结构”设计知识表示法（PFBS）,即在功能-行为-结构表示法的基础上,引入参数层面的知识表示,通过参数-功能、参数-行为、参数-结构的驱动接口,实现了由设计知识驱动的从需求参数出发到产品功能分解,再到功能行为衍生,最后到结构表示的设计知识推理过程。将PFBS设计知识表示法与框架模型描述语义相结合,提出了知识驱动的框架模型,将设计知识作为一种约束存在于框架模型内,且能够驱动框架模型中的虚特征、虚组件、装配约束等组成部分。对知识驱动的框架模型实例化过程进行了研究,根据知识驱动原理的不同提出了知识驱动的静态框架模型和知识驱动的动态框架模型,并通过实例对其实例化过程分别进行了验证。（3）提出了一种基于规则的CAD/CAE集成建模方法。研究了面向热性能仿真的电子设备CAD/CAE集成建模需求。针对模型简化的需求,分析了三维模型的特征组成,提出了基于规则的特征简化方法,并以特征尺寸参数和特征体积权重为简化规则,实现了CAD模型的特征简化;针对CAE特征构建的需求,研究了分析特征的表示形式,图形学算法实现了CAD模型中分析特征数据的提取,实现了热仿真中常见的接触热阻、流体域等分析特征的自动构建方法。最后,通过机载机箱的案例测试,验证了所提方法的可行性。（4）开发了整机参数化快速设计平台系统并开展了相关应用验证。设计并实现了整机参数化快速设计平台的系统。详细介绍了系统的组织结构、系统框架及各模块组成与功能。以MCU机载插箱为例,给定设计需求参数,通过整机参数化快速设计平台,在设计知识的驱动下实现了MCU机载插箱的功能、行为、结构、参数各个层面的推理求解,将设计需求转化为模型实例的驱动参数,并最终得到了MCU机箱的几何模型实例;从MCU几何模型出发,结合CAD/CAE集成建模技术,构建了MCU机箱的CAE模型,以设计需求参数为边界条件,对模型冷却系统的性能进行了仿真验证,仿真结果表明由知识驱动的框架模型整机参数化建模方法是准确有效的。
王庆思[8]（2020）在《3D打印建模技术研究》文中指出三维建模是工业、制造业实现信息化的关键技术之一。3D打印建模主要有CAD建模和基于工程图纸的三维重建两种途径。经过几十年的技术发展,CAD建模（参数建模、人机交互建模等）已经相对比较成熟。基于工程图的三维重建技术仍处于实验室研究阶段,目前国内外的商业建模软件中还没有一款将这两种建模方法融合为一体的建模软件。另一方面,建模和打印基本上是两个独立的软件,缺少建模打印一体化软件。发展3D建模打印一体化软件是提高个性化制造效率的迫切要求,是本课题组研究的目标。3D建模打印一体化软件除了打印驱动模块外（与硬件有关,需单独开发）,主要有CAD建模、三维重建和三维打印性能分析三个主模块,其中CAD建模（即体素布尔运算建模）模块和三维打印性能分析（打印方向分析和支撑设计、模型用材估算、不等厚打印分层设计与计算）模块由课题组往届学长分别完成。关于三维重建模块,目前课题组已经完成模型视图的图形交换文件（DXF文件）的读取、视图分离以及人机交互三维重建等三维重建的基础研究,而本文主要针对工程视图中的基本体素自动识别以及各体素之间布尔运算类型的自动识别进行研究。论文的主要内容为:（1）3D打印建模一体化软件的设计,主要包含软件的模块设计、各模块的数据结构设计、各模块之间的数据流图设计以及软件界面设计。（2）本文通过模拟人机交互三维重建的过程,提取工程图中的参数信息和分析体素的投影可见性,对工程图中基本体素的自动识别进行研究。本文结合了人工识图的经验以及人机交互三维重建的方法,提出了三视图图元裂解的体素自动识别算法。对于不规则的闭环进行特殊处理,然后再与其他视图中的基本闭环进行体素匹配,进而找出三视图中的所有基本体素。（3）各基本体素之间的布尔运算类型是构建CSG树的基础,实现三维重建自动化的关键技术之一是让计算机能够识别出各基本体素之间布尔运算类型,进而构造CSG树来实现三维几何模型的重建。布尔运算类型有并运算、交运算和差运算三种,对于三维重建来说,主要用到并运算和差运算。本文关于如何识别体素之间的布尔运算类型提出了两种解决办法:一是基于环的虚实性进行判断布尔运算类型;二是根据封闭环的包容性来判断布尔运算类型。本文基于VC++6.0、MFC框架,用Open GL函数库作为模型的渲染工具,对文中提出的算法进行编码实现,构建了3D建模打印一体化软件系统。
谭涛[9]（2020）在《基于遗传退火算法的三维模型相似性计算》文中研究说明随着互联网技术和计算机图形学的发展,三维模型的应用越来越广泛,如何在海量数据库中快速准确检索出用户所需模型成为当今模型检索领域的难点与热点。针对以上模型检索的问题,本文研究了基于贪心算法、模拟退火算法和遗传退火算法的CAD模型相似性计算方法。通过对比贪心算法、模拟退火算法和遗传退火算法的实验数据,得出遗传退火算法能够更有效地评估两个模型之间相似程度。本文主要研究内容可分为以下几个部分:首先,简要地介绍了国内外模型相似性计算方法的研究现状、三维模型的特征提取方式以及表示方法,列举了目前CAD模型的特征提取方式和检索方法。总结了目前CAD模型相似性计算面临的问题并讨论了相关的解决方法。其次,详细介绍了本文所用的模型相似性计算方法。利用模型面的边数差异来计算源模型面与目标模型面之间的形状相似性。结合面的形状相似性和面的邻接关系来计算面的结构相似性。以面的形状相似性和结构相似性为基础,构造两个模型的整体相似度矩阵。利用寻优算法对该矩阵进行搜索,得到两个模型之间的最优面匹配序列。以最优面匹配序列为基础,计算两个模型的整体相似性。最后,分析了贪心算法、模拟退火算法和遗传算法的原理。详细介绍了模拟退火算法中Metropolis准则对于解向量的选择方式和Markov链长的实质。列举了遗传算法中选择算子、交叉算子和变异算子的实现方法。针对模拟退火算法的不足,本文结合遗传算法的全局搜索能力和模拟退火算法的局部搜索能力,将遗传退火算法应用于三维模型相似性计算过程中。对于面匹配向量更新过程中产生的重复元素与越界元素,给出了详细的处理方案。实验结果表明:与贪心算法和模拟退火算法相比,本文所提出方法能更准确地度量模型之间的差异。
胡海龙[10]（2020）在《面向机械数字化产品的点云模型骨架提取和形状分析研究》文中研究表明随着计算机技术的不断发展和提高,机械产品数字化设计广泛流行,即运用计算机辅助设计、CAD/CAM数字化仿真技术,对机械产品开发的全过程给予相应的技术支持,从而促进产品设计信息的更新以及设计技术的完善。随着逆向工程与产品创新设计的紧密结合,逆向工程技术在数字化产品设计中的应用也越来越广泛。其中,产品模型的数据采集和表示,特别是点云模型的获取和处理,已成为逆向工程中的重要研究内容和机械工程设计领域中的热点课题。本文以三维点云模型为研究对象,围绕机械产品数字化设计中的关键问题,分别从曲线骨架提取、形状描述符构建、相似性分析和模型分类与检索等内容进行深入研究,并开发了基于机械点云模型的检索系统应用。主要研究工作如下:曲线骨架是一种重要的物体形状描述符,在产品数字化设计、计算机辅助设计、计算机图形与可视化等领域有着广泛的应用。本文提出一种基于点云模型截面形心点集的曲线骨架表达形式,并给出相应的计算和提取方法。首先,根据二力平衡公理给出三维点云模型横截面形心点的近似计算方法。接着,给出一种三维点云模型距离场变换的近似算法,并将其与曲率相结合获取混合特征点。利用KNN和主成分分析法估计点云模型法向量,并构造二次能量函数优化法向方向,通过引入相关面和相关点的定义和计算方法,将这些混合特征点沿骨架引导的法向偏移,逼近局部形心。然后,构造出一种基于距离、法向和曲率的张量谱聚类算法,并结合区域增长聚类算法对形心点集进行简化,最终将它们连接成一个初始连通曲线骨架。此外,还通过整理、修剪和拉普拉斯平滑算法来优化初始骨架。将本文的结果与几种最先进的算法（包括ROSA和L1-中值方法等）,从正确性、中心性、组份可分性、不同姿势或变形下的不变性、拓扑一致性、通用性、鲁棒性和光顺性等骨架性质以及计算效率等方面进行比较,以评估本文方法的有效性和优越性。三维模型的局部自相似性是物体形状分析中的一个基本问题,已广泛应用于计算机图形学、可视化等相关领域的局部匹配和模型识别中。本文针对三维点云模型提出了一种基于三维特征张量的自相似性分析方法。首先,利用相关面和反向点对点云模型进行了形状直径函数（SDF）的近似计算。然后,使用谱聚类对模型进行过分割成模型子块,由KNN邻域点的形状直径函数、形状指数和高斯曲率矩阵构造三维特征张量。接着,利用张量范数及其分量范数和L1-中值映射构造了形状描述符,并定义了相似性度量,分析了模型子块之间的自相似性。最后,将本文方法与几种最新方法（包括部分匹配和显着性检测）进行了比较,实验结果表明,该方法提供了一种有效的形状描述方法,能够很好地识别点云模型的相似子块。三维模型相似性分析和检索分类研究是数字化产品逆向工程中的研究热点。传统的分类方法是基于人为设计的特征描述符,其结果和成效完全取决于形状特征的选择和提取。不同于传统的方法,深度学习算法可以让机器自动学习对象特征并分类,在图像处理领域已经比较成熟并且有突出的表现。但是三维点云模型数据处理方法不同于二维图像,三维数据处理上更加复杂。本文提出了一种基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）距离测定下（CNN-distance）的三维点云模型相似性分析方法。首先,对于（稀疏）点云模型进行坐标变换和稠密化等预处理,接着利用视点轨迹球和三维模型的测地线距离,对模型进行着色处理并得到三维模型的二维投影着色图像数据集。然后,通过训练阶段提取模型特征并利用softmax函数构建基准向量,通过深度学习测试阶段得到概率向量,再计算概率向量与基准向量间的欧式距离,得到最终分类。CNN-distance的训练和测试数据集来源于点云模型上的测地线距离对三维点云模型着色后不同视角下的二维彩色图像,同时基于距离判定来找到具备相似性的三维点云模型。实验表明,本文提出的着色数据集构建算法使得数据处理更简易,加入距离判别使得分类精度更高,且相对其它算法能够得到更好的检索准确率结果。基于以上的研究方法和成果,开发了一个面向机械数字化产品的三维点云机械（零部件）模型的检索系统 ZSTU-MMRS（Zhejiang Sci-Tech University Mechanics Model Retrieval System）,可以选择三种方式进行检索:基于全局特征—曲线骨架的模型检索,基于局部特征—张量描述符的模型检索和基于CNN距离测定下的模型检索。介绍了检索系统的体系结构,阐述了系统主要功能,并给出了相应的案例检索结果,验证本文提出的三维机械（零部件）模型检索的原理和方法的可行性和有效性。最后,本文对曲线骨架提取、形状相似性分析和模型分类与检索等研究内容和成果进行了总结,并对今后的研究工作进行了展望。
二、计算机图形学与CAD（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、计算机图形学与CAD（论文提纲范文）
（1）国产CAD软件重启之路（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 发展历史 |
| 1.1 基础研究 |
| 1.1.1 对曲线曲面的研究 |
| 1.1.2 对几何造型的研究 |
| 1.2 系统研究 |
| 1.2.1 国产CAD软件的黄金期 |
| 1.2.2 相关事件 |
| 1.2.3 家国情怀 |
| 1.2.4 上海市CAD应用工程 |
| (1)指导思想 |
| 1)发展上海市CAD自主版权软件的基本定位 |
| 2)发挥上海市CAD软件的综合优势 |
| 3)加强软件服务和技术支持 |
| 4)以服务促进国产软件的推广和发展 |
| (2)推出自己的CAD软件 |
| (3)推广与应用 |
| 2 研发基础 |
| 2.1 认知基础 |
| 2.1.1 宏观认知 |
| 2.1.2 微观认知 |
| 2.2 理论基础 |
| 2.3 算法基础 |
| 2.3.1 几何裁剪 |
| 2.3.2 几何求交 |
| 2.3.3 几何造型 |
| 2.3.4 数学函数库 |
| 2.4 形计算 |
| 2.4.1 核心思想 |
| 2.4.2 作用定位 |
| 2.4.3 总体架构 |
| 2.4.4 实施效果 |
| (1)BOX几何裁剪[3,5] |
| (2)视锥体几何裁剪[3,5,35-36] |
| (3)空间两三角形的相交问题[3,5,37-39] |
| (4)基于几何数的布尔运算[3,5,40] |
| (5)参数化设计 |
| 2.4.5 其他成果 |
| 2.4.6 科学贡献 |
| 2.5 三维CAD基础 |
| 2.6 系统开发 |
| 2.7 应用定制 |
| 2.7.1 基本工作 |
| 2.7.2 实施平台 |
| (1)内核函数 |
| (2)菜单接口 |
| 2.7.3 实施方案 |
| (1)应用控制程序 |
| (2)应用菜单 |
| (3)应用程序 |
| 2.7.4 定制实例 |
| 3 重启之路 |
| 3.1 重启基础 |
| (1)建设我国自主版权软件已经成为共识 |
| (2)有CAD软件的理论和算法基础 |
| (3)有开发大型软件系统的技术基础 |
| (4)有开发CAD大型软件系统的人才基础 |
| 3.2 重启策略 |
| 3.2.1 发展趋势 |
| 3.2.2 技术发展 |
| (1)图形交互功能的改进 |
| (2)应用功能的扩展和提升 |
| (3)新基础平台上的建设 |
| 3.2.3 形计算之用 |
| 3.2.4 应用定制 |
| (1)行业定制 |
| (2)教学定制 |
| 3.2.5 开放源代码 |
| 3.2.6 校园计划 |
| (1)吸取教训 |
| (2)重塑经典 |
| 3.2.7 运行机制 |
| 4 结束语 |
| (1)回顾我国CAD软件的发展历史 |
| (2)详细介绍了我国在CAD软件的研发基础 |
| (3)展望了国产CAD软件的重启之路 |
（2）基于函数拟合的B样条区域参数化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 制造业与工业软件 |
| 1.2 CAD与CAE在工业软件中的作用 |
| 1.3 等几何分析 |
| 1.4 样条区域参数化 |
| 1.5 本文方法及结构安排 |
| 第2章 基础知识及相关工作 |
| 2.1 基础知识 |
| 2.1.1 样条函数及样条曲面 |
| 2.1.2 3D数字几何处理 |
| 2.2 相关工作 |
| 2.2.1 B样条区域参数化 |
| 2.2.2 具有双射的理论保障的分片线性映射 |
| 2.2.3 通过解析的特征系统计算各向同性的扭曲能量 |
| 第3章 基于函数拟合的B样条区域参数化 |
| 3.1 问题描述及挑战 |
| 3.2 新思路与方法总述 |
| 3.3 方法流程 |
| 3.3.1 雅可比拟合 |
| 3.3.2 降低边界差异 |
| 3.4 实验结果和评估比较 |
| 3.4.1 量化指标 |
| 3.4.2 第一阶段能量中权重的选取 |
| 3.4.3 不同细分下的情况 |
| 3.4.4 不同边界对应的情况 |
| 3.4.5 鲁棒性测试 |
| 3.4.6 比较 |
| 3.4.7 通过等几何分析计算偏微分方程组 |
| 第4章 总结与展望 |
| 4.1 边界差异 |
| 4.2 较高的计算成本 |
| 4.3 高亏格的模型 |
| 4.4 求解偏微分方程组 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（3）基于CAD变量几何的机构运动学自动求解研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题背景 |
| 1.1.3 研究目的和意义 |
| 1.2 机构运动学研究现状 |
| 1.2.1 平面机构运动学研究现状 |
| 1.2.2 空间机构运动学研究现状 |
| 1.2.3 机构运动分析的几何法和CAD方法现状 |
| 1.3 CAD技术智能化与自动化研究概述 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 CAD变量几何法的原理及关键技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 用CAD变量几何求解机构运动学的原理 |
| 2.2.1 数学原理 |
| 2.2.2 软件中实现原理 |
| 2.3 CAD变量几何法关键技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 平面机构基于CAD变量几何自动建模研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 适用机构 |
| 3.1.2 利用VB对 Solidworks二次开发简介 |
| 3.1.3 机构搭建方案 |
| 3.2 平面机构基于CAD变量几何自动建模的技术基础 |
| 3.2.1 平面机构的基本元素 |
| 3.2.2 平面机构CAD变量几何求解模块文件的建立 |
| 3.3 平面机构的构建逻辑方法和流程图 |
| 3.3.1 机构的构建逻辑方法 |
| 3.3.2 构建平面机构的具体流程图 |
| 3.4 界面设计逻辑和应用说明 |
| 3.4.1 界面设计原则 |
| 3.4.2 平面模拟机构自动建模举例及核心代码说明 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 并联机构基于CAD变量几何自动建模研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空间并联机构基于CAD变量几何自动建模的技术基础 |
| 4.2.1 编程方案 |
| 4.2.2 空间并联机构的基本元素 |
| 4.2.3 空间并联机构CAD变量几何求解模块的建立 |
| 4.3 并联机构的构建逻辑关系和流程图 |
| 4.3.1 并联机构的构建逻辑关系 |
| 4.3.2 构建并联机构的具体操作流程图 |
| 4.4 界面设计逻辑和应用说明 |
| 4.4.1 界面设计逻辑 |
| 4.4.2 并联模拟机构自动建模举例及核心代码说明 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于CAD变量几何的运动学自动求解 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 运动学自动求解和相关分析 |
| 5.2.1 基于CAD变量几何的平面机构运动学自动求解 |
| 5.2.2 基于CAD变量几何的并联机构运动学自动求解 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 附录 |
| 附录1 部分代码及其功能说明 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（4）基于一种新型参数曲面的汽车造型设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 相关研究与应用现状 |
| 1.2.1 曲线曲面造型技术 |
| 1.2.2 计算机辅助造型设计 |
| 1.2.3 汽车空气动力学 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 本文研究的主要内容及框架 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文组织框架 |
| 2 课题涉及的相关理论与算法 |
| 2.1 汽车造型设计方法 |
| 2.1.1 常规设计流程 |
| 2.1.2 适用于CFD分析的车辆模型建立 |
| 2.1.3 衍生式设计 |
| 2.2 曲面设计的参数化调整方法 |
| 2.3 GE-Bezier曲线及曲面理论 |
| 2.3.1 GE-Bézier曲线数学定义及性质 |
| 2.3.2 三次GE-Bézier曲线的分割 |
| 2.3.3 GE-Bézier曲面数学定义及性质 |
| 2.4 Coons类曲面理论 |
| 2.4.1 两类经典Coons曲面及几何特性 |
| 2.4.2 带参可调Coons曲面 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 典型车身造型模板的建立及分析 |
| 3.1 汽车造型的演变及特征分析 |
| 3.1.1 车型的演变概述 |
| 3.1.2 汽车造型的特征线 |
| 3.1.3 车身的造型面及面片划分 |
| 3.2 车身曲面的建立 |
| 3.3 全车身曲面间光顺处理方法 |
| 3.3.1 通过分割参数对曲面进行分割 |
| 3.3.2 曲面间过渡曲面的生成 |
| 3.3.3 典型车型模型中曲面拼接的几种特殊情况 |
| 3.4 车身模型变形调节方法 |
| 3.4.1 车身整体变形 |
| 3.4.2 局部变形 |
| 3.4.3 过渡曲面变形 |
| 3.5 典型车身模板的建立 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 SQ-Coons曲面的建立及相关算法 |
| 4.1 SQ-Coons曲面的生成 |
| 4.1.1 特殊曲面R_1及R_2的建立 |
| 4.1.2 特殊曲面T的建立 |
| 4.1.3 SQ-Coons曲面的建立流程 |
| 4.2 SQ-Coons曲面的几何性质 |
| 4.3 SQ-Coons曲面的分割 |
| 4.3.1 特殊曲面中的Bézier方向分割方法 |
| 4.3.2 特殊曲面中的GE-Bézier方向分割方法 |
| 4.3.3 特殊曲面中的Coons曲面分割方法 |
| 4.4 SQ-Coons曲面间过渡曲面的生成 |
| 4.4.1 过渡曲线的建立方法 |
| 4.4.2 过渡曲面的建立方法 |
| 4.5 基于SQ-Coons曲面的参数化车身曲面构建 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 车身造型参数化设计方法 |
| 5.1 车身造型数字化设计流程 |
| 5.2 基于特征线的线框模型构建 |
| 5.3 车型的调整 |
| 5.4 造型面的调整 |
| 5.4.1 造型线处过渡曲面的调整 |
| 5.4.2 造型面内部形状调整 |
| 5.5 基于车型模板和造型特征的衍生式设计方法 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 参数化车身曲面间的相对相似性分析 |
| 6.1 GE-Bézier曲面车型模板相似性分析 |
| 6.2 SQ-Coons曲面车型模板相似性分析 |
| 6.3 两种不同算法对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 参数化车身曲面的CFD模拟分析 |
| 7.1 模型预处理 |
| 7.2 单项分割参数作为变量时的分析 |
| 7.3 双项分割参数共同作用时的分析 |
| 7.4 单曲面多项形状参数共同作用时的分析 |
| 7.4.1 曲面曲率对形状参数取值的限制 |
| 7.4.2 引擎盖曲面形状参数的气动阻力影响分析 |
| 7.5 中剖面轮廓线曲率变化及其气动力学特性分析 |
| 7.5.1 多张曲面间形状参数变化对整车气动性能影响分析 |
| 7.5.2 多张过渡曲面曲率变化对整车气动性能影响分析 |
| 7.6 不同参数对气动性能的影响程度分析 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 基于车身原型模板及SQ-Coons曲面的参数化设计平台开发 |
| 8.1 架构模式与内置功能模块 |
| 8.2 GE-Bézier曲线曲面的功能实现 |
| 8.3 SQ-Coons曲面的功能实现 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 结论 |
| 9.1 主要研究结论与创新点 |
| 9.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士期间发表的论文 |
| 附录B 攻读博士期间获得的奖项 |
| 附录C 攻读博士期间参与的科研项目 |
（5）面向工件伤损检测的点云表面重建关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 点云表面重建 |
| 1.2.2 工件表面伤损检测 |
| 1.2.3 研究难点分析 |
| 1.3 本文主要研究内容及组织结构 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 本文组织结构 |
| 2 基于曲率和包围盒的CAD点云精简算法 |
| 2.1 相关工作 |
| 2.1.1 CAD模型点云化方法 |
| 2.1.2 点云精简 |
| 2.2 构建轮轨CAD模型点云数据集 |
| 2.2.1 构建轮轨工件CAD模型 |
| 2.2.2 CAD模型点云化 |
| 2.3 基于曲率和包围盒的点云精简算法 |
| 2.4 实验结果及分析 |
| 2.4.1 实验平台 |
| 2.4.2 精简结果对比 |
| 2.4.3 精度对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于泊松方程的三维点云表面重建算法 |
| 3.1 相关工作 |
| 3.1.1 泊松方程 |
| 3.1.2 泊松表面重建 |
| 3.1.3 屏蔽的泊松表面重建 |
| 3.2 基于Tikhonov正则化的泊松表面重建算法 |
| 3.2.1 Tikhonov正则化 |
| 3.2.2 基于Tikhonov正则化的泊松表面重建算法 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.3.1 精度对比 |
| 3.3.2 鲁棒性对比 |
| 3.3.3 效率对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 轮轨工件表面伤损检测与可视化 |
| 4.1 相关工作 |
| 4.1.1 工件表面伤损检测技术相关研究 |
| 4.1.2 基于三维点云的表面伤损检测方法 |
| 4.2 基于点云的轮轨工件表面伤损检测 |
| 4.2.1 轮轨表面伤损分析 |
| 4.2.2 基于ICP的点云配准算法 |
| 4.2.3 伤损区域定位与可视化 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.3.1 配准结果及偏差分析 |
| 4.3.2 伤损检测结果及可视化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）面向数字孪生建筑的“信息-物理”交互策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 BIM技术对建筑业及建筑师的意义 |
| 1.1.2 “信息-物理”不交互的问题现状 |
| 1.1.3 聚焦“物理”的数字孪生建筑启示 |
| 1.2 研究综述 |
| 1.2.1 数字孪生建筑的相关研究 |
| 1.2.2 反映“物理”的建成信息理论研究 |
| 1.2.3 由“物理”到“信息”的逆向信息化技术研究 |
| 1.2.4 研究综述存在的问题总结 |
| 1.3 研究内容、方法和框架 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 研究框架 |
| 第2章 BIM缺陷分析与“信息-物理”交互策略制定 |
| 2.1 现有BIM体系无法满足建筑业的转型要求 |
| 2.1.1 信息化转型对建筑协同的要求 |
| 2.1.2 智能化转型对高标准信息的要求 |
| 2.1.3 面向数字孪生建筑拓展现有BIM体系的必要性 |
| 2.2 针对建成信息理论的BIM缺陷分析与交互策略制定 |
| 2.2.1 现有BIM体系缺少承载建成信息的建筑数字化定义 |
| 2.2.2 现有BIM体系缺少认知建成信息的分类与描述方法 |
| 2.2.3 现有BIM体系缺少适配建成信息的建筑信息系统 |
| 2.2.4 针对建成信息理论的“信息-物理”交互策略制定 |
| 2.3 针对逆向信息化技术的BIM缺陷分析与交互策略制定 |
| 2.3.1 建筑逆向工程技术的发展 |
| 2.3.2 建筑逆向工程技术的分类 |
| 2.3.3 BIM结合逆向工程的技术策略若干问题 |
| 2.3.4 针对逆向信息化技术的“信息-物理”交互策略制定 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 “信息-物理”交互策略的建成信息理论 |
| 3.1 建成信息的建筑数字化定义拓展 |
| 3.1.1 BIM建成模型的概念定义 |
| 3.1.2 BIM建成模型的数据标准 |
| 3.2 建成信息的分类与描述方法建立 |
| 3.2.1 “对象-属性”建成信息分类方法 |
| 3.2.2 建筑对象与属性分类体系 |
| 3.2.3 多维度建成信息描述方法 |
| 3.2.4 建成信息的静态和动态描述规则 |
| 3.3 建成信息的建筑信息系统构想 |
| 3.3.1 交互系统的概念定义 |
| 3.3.2 交互系统的系统结构 |
| 3.3.3 交互系统的算法化构想 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 “信息-物理”交互策略的感知技术:信息逆向获取 |
| 4.1 建筑逆向工程技术的激光技术应用方法 |
| 4.1.1 激光技术的定义、原理与流程 |
| 4.1.2 面向场地环境和建筑整体的激光技术应用方法 |
| 4.1.3 面向室内空间的激光技术应用方法 |
| 4.1.4 面向模型和构件的激光技术应用方法 |
| 4.2 建筑逆向工程技术的图像技术应用方法 |
| 4.2.1 图像技术的定义、原理与流程 |
| 4.2.2 面向场地环境和建筑整体的图像技术应用方法 |
| 4.2.3 面向室内空间的图像技术应用方法 |
| 4.2.4 面向模型和构件的图像技术应用方法 |
| 4.3 趋近激光技术精度的图像技术应用方法研究 |
| 4.3.1 激光与图像技术的应用领域与技术对比 |
| 4.3.2 面向室内改造的图像技术精度探究实验设计 |
| 4.3.3 基于空间和构件尺寸的激光与图像精度对比分析 |
| 4.3.4 适宜精度需求的图像技术应用策略总结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 “信息-物理”交互策略的分析技术:信息物理比对 |
| 5.1 信息物理比对的流程步骤和算法原理 |
| 5.1.1 基于产品检测软件的案例应用与分析 |
| 5.1.2 信息物理比对的流程步骤 |
| 5.1.3 信息物理比对的算法原理 |
| 5.2 面向小型建筑项目的直接法和剖切法算法开发 |
| 5.2.1 案例介绍与研究策略 |
| 5.2.2 针对线型构件的算法开发 |
| 5.2.3 针对面型构件的算法开发 |
| 5.3 面向曲面实体模型的微分法算法开发 |
| 5.3.1 案例介绍与研究策略 |
| 5.3.2 针对曲面形态的微分法算法开发 |
| 5.3.3 形变偏差分析与结果输出 |
| 5.4 面向传统民居立面颜色的信息物理比对方法 |
| 5.4.1 案例介绍与研究策略 |
| 5.4.2 颜色部分设计与建成信息的获取过程 |
| 5.4.3 颜色部分设计与建成信息的差值比对分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 “信息-物理”交互策略的决策技术:信息模型修正 |
| 6.1 BIM建成模型创建的决策策略制定 |
| 6.1.1 行业生产模式决定建成信息的模型创建策略 |
| 6.1.2 基于形变偏差控制的信息模型修正决策 |
| 6.1.3 建筑“信息-物理”形变偏差控制原则 |
| 6.2 基于BIM设计模型修正的决策技术实施 |
| 6.2.1 BIM设计模型的设计信息继承 |
| 6.2.2 BIM设计模型的设计信息替换 |
| 6.2.3 BIM设计模型的设计信息添加与删除 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与数字孪生建筑展望 |
| 7.1 “信息-物理”交互策略的研究结论 |
| 7.1.1 研究的主要结论 |
| 7.1.2 研究的创新点 |
| 7.1.3 研究尚存的问题 |
| 7.2 数字孪生建筑的未来展望 |
| 7.2.1 建筑数字孪生体的概念定义 |
| 7.2.2 建筑数字孪生体的生成逻辑 |
| 7.2.3 数字孪生建筑的实现技术 |
| 7.2.4 融合系统的支撑技术构想 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 建筑业BIM技术应用调研报告(摘选) |
| 附录 B “对象-属性”建筑信息分类与编码条目(局部) |
| 附录 C 基于Dynamo和 Python开发的可视化算法(局部) |
| 附录 D 本文涉及的建筑实践项目汇总(图示) |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）基于知识的整机参数化快速建模技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 快速建模技术研究现状 |
| 1.2.1 产品几何模型快速构建技术的研究现状 |
| 1.2.2 产品仿真模型快速构建技术的研究现状 |
| 1.2.3 知识驱动的模型表示研究现状 |
| 1.3 快速建模技术的挑战与问题 |
| 1.3.1 几何CAD模型快速构建面临的问题 |
| 1.3.2 仿真模型快速构建面临的问题 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第二章 基于框架模型的整机参数化建模方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 框架模型 |
| 2.3 框架模型的表述 |
| 2.3.1 框架模型的逻辑表达式表示法 |
| 2.3.2 框架模型的图形表示法 |
| 2.3.3 框架模型的几何表示法 |
| 2.3.4 框架模型的脚本表示法 |
| 2.3.5 框架模型参数约束表示 |
| 2.4 框架模型实例化 |
| 2.4.1 框架模型实例化基本过程 |
| 2.4.2 组件实例化 |
| 2.4.3 特征实例化 |
| 2.4.4 整机实例化 |
| 2.5 基于框架模型的整机参数化建模 |
| 2.5.1 基于框架模型的整机参数化建模思想 |
| 2.5.2 基于框架模型的整机参数化建模系统体系架构 |
| 2.5.3 基于框架模型的整机参数化建模系统工作流程 |
| 2.6 基于框架模型的整机参数化建模效果分析 |
| 2.6.1 整机参数化建模实验设计 |
| 2.6.2 整机参数化建模实验模型 |
| 2.6.3 建模实验结果及分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于知识驱动框架模型的整机参数化建模方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 面向几何模型构建的设计知识表达 |
| 3.2.1 设计知识的“功能-行为-结构”表示(FBS) |
| 3.2.2 设计知识的”参数-功能-行为-结构”表示(PFBS) |
| 3.2.3 功能元F的表示 |
| 3.2.4 行为元B的表示 |
| 3.2.5 结构元S的表示 |
| 3.2.6 参数元的表示 |
| 3.3 知识驱动框架模型的表述 |
| 3.3.1 知识驱动框架模型逻辑表示法 |
| 3.3.2 知识驱动的框架模型图形表示 |
| 3.3.3 知识驱动框架模型的语义表示 |
| 3.4 知识驱动的框架模型的实例化 |
| 3.4.1 KBSF框架模型实例化 |
| 3.4.2 KBDF框架模型实例化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 面向电子设备热性能仿真的CAD/CAE集成建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CAD/CAE集成建模基本思想 |
| 4.3 模型简化 |
| 4.3.1 基于特征去除的模型简化 |
| 4.3.2 基于模型替换的模型简化 |
| 4.4 CAE模型重构 |
| 4.4.1 几何模型重构 |
| 4.4.2 CAE特征识别与构建 |
| 4.5 案例验证 |
| 4.5.1 实验设计 |
| 4.5.2 模型简化 |
| 4.5.3 CAE模型重构 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 系统实现和综合应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统框架 |
| 5.2.1 系统开发的软硬件环境 |
| 5.2.2 系统体系结构 |
| 5.2.3 系统功能模块 |
| 5.3 系统应用实例 |
| 5.3.1 MCU机箱PFBS分析 |
| 5.3.2 MCU机箱模型实例化 |
| 5.3.3 MCU机箱热性能仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）3D打印建模技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 三维几何建模技术概述 |
| 1.2.1 三维建模基础 |
| 1.2.2 三维CAD建模 |
| 1.2.3 基于工程视图的三维重建 |
| 1.3 论文的研究内容与组织结构 |
| 1.3.1 本文的主要研究内容 |
| 1.3.2 文章结构 |
| 第二章 3D建模打印一体化软件设计 |
| 2.1 软件模块设计 |
| 2.1.2 CAD建模模块 |
| 2.1.3 三维重建模块 |
| 2.1.4 3D打印性能分析模块 |
| 2.2 数据结构设计 |
| 2.2.1 实体模型的B-Rep表示 |
| 2.2.2 CSG树的表示 |
| 2.2.3 DXF文件的图元数据结构 |
| 2.2.4 .mod文件 |
| 2.3 数据流图设计 |
| 2.4 一体化软件开发平台 |
| 2.4.1 Visual C++集成开发环境 |
| 2.4.2 Open GL开发平台 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基本体素的自动识别 |
| 3.1 工程三视图概述 |
| 3.1.1 工程三视图的投影特征 |
| 3.1.2 工程三视图的预处理 |
| 3.2 工程三视图的读取分析 |
| 3.2.1 人工读图的基本原理 |
| 3.2.2 三视图的图元裂解 |
| 3.2.3 基本体素的投影特征 |
| 3.3 体素的类型识别 |
| 3.3.1 特征图元的判断 |
| 3.3.2 不规则图元处理 |
| 3.3.3 体素知识库的建立 |
| 3.3.4 闭环搜索算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 布尔运算类型的识别与CSG树构建 |
| 4.1 布尔运算与CSG树概述 |
| 4.1.1 布尔运算 |
| 4.1.2 CSG树 |
| 4.2 识别布尔运算类型 |
| 4.2.1 基于环的虚实性判断布尔运算类型 |
| 4.2.2 基于环的包容性判断布尔运算类型 |
| 4.3 CSG树的构建与编辑 |
| 4.3.1 CSG的构建 |
| 4.3.2 CSG树的编辑 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 软件的总体集成及建模示例 |
| 5.1 软件总体集成界面及其功能介绍 |
| 5.2 CAD建模模块示例 |
| 5.3 三维重建模块示例 |
| 5.3.1 人机交互三维重建示例 |
| 5.3.2 自动三维重建示例 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）基于遗传退火算法的三维模型相似性计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 CAD模型相似性计算的研究状况 |
| 1.2.1 课题来源 |
| 1.2.2 课题的主要研究内容 |
| 1.3 本文的组织结构 |
| 第2章 三维模型处理方法的研究 |
| 2.1 三维模型的表示 |
| 2.2 三维模型的特征提取 |
| 2.3 三维模型的处理 |
| 2.4 模型相似性计算面临的问题及解决办法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 模型面相似性计算 |
| 3.1 模型相似性 |
| 3.2 源模型面与目标模型面的形状相似性 |
| 3.3 源模型面与目标模型面的结构相似性 |
| 3.3.1 模型面的邻域结构 |
| 3.3.2 面结构相似性计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于贪心算法和模拟退火算法的相似性计算 |
| 4.1 贪心算法 |
| 4.1.1 贪心算法概述 |
| 4.1.2 贪心面匹配算法描述 |
| 4.1.3 贪心算法实验内容 |
| 4.2 模拟退火算法 |
| 4.2.1 模拟退火算法概述 |
| 4.2.2 模拟退火面匹配算法描述 |
| 4.2.3 模拟退火算法实验内容 |
| 4.2.4 贪心算法和模拟退火算法对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于遗传退火算法的相似性计算 |
| 5.1 遗传算法 |
| 5.1.1 遗传算法的基本思想 |
| 5.1.2 遗传算法描述 |
| 5.2 遗传退火算法 |
| 5.2.1 遗传退火算法概述 |
| 5.2.2 遗传退火面匹配算法描述 |
| 5.2.3 遗传退火算法实验内容 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）面向机械数字化产品的点云模型骨架提取和形状分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 三维数字模型的表示方法 |
| 1.2.1 体素表示法 |
| 1.2.2 网格表示法 |
| 1.2.3 点云表示法 |
| 1.3 点云模型曲线骨架研究现状 |
| 1.3.1 点云模型曲线骨架提取方法研究现状 |
| 1.3.2 点云模型曲线骨架的性质 |
| 1.3.3 点云模型曲线骨架应用研究现状 |
| 1.4 点云模型局部相似性研究现状 |
| 1.5 深度学习卷积神经网络模型分类与检索研究现状 |
| 1.6 研究内容及章节安排 |
| 第2章 基于混合特征点和谱聚类的三维点云模型曲线骨架提取 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 本文方法的预备知识和概述 |
| 2.3 初始骨架点创建 |
| 2.3.1 混合特征点的创建 |
| 2.3.2 法向量估计及其优化 |
| 2.3.3 相关面和相关点的计算 |
| 2.4 骨架点创建 |
| 2.4.1 基于张量的形心点谱聚类 |
| 2.4.2 同一组内形心点的区域增长聚类 |
| 2.5 骨架图的构建和优化 |
| 2.5.1 骨架修剪 |
| 2.5.2 关节点合并 |
| 2.5.3 曲线骨架光顺 |
| 2.5.4 非零亏格模型的环形生成 |
| 2.6 实验结果与讨论 |
| 2.6.1 结果讨论 |
| 2.6.2 本文HFPSC方法与其它方法比较 |
| 2.6.3 本文HFPSC方法的局限性 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 三维点云模型特征张量描述符的构造及自相似性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 方法 |
| 3.2.1 算法概述 |
| 3.2.2 点云模型曲率估算 |
| 3.2.3 形状指数Shape index (SI)的计算 |
| 3.2.4 点云模型形状直径函数的计算 |
| 3.2.5 点云模型过分割 |
| 3.2.6 点云模型的特征张量构造 |
| 3.2.7 基于张量的点云模型相似块匹配 |
| 3.2.8 融合特征形状描述符和自相似性分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 与其它描述符的比较 |
| 3.3.2 与其他方法比较 |
| 3.3.3 本文方法的局限性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 CNN距离测定下的三维点云模型相似性分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 方法 |
| 4.2.1 数据预处理 |
| 4.2.2 数据集构建 |
| 4.2.3 网络训练及测试 |
| 4.3 实验设计与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 面向机械数字化产品的三维模型检索系统开发与实现 |
| 5.1 相关研究工作 |
| 5.2 面向机械数字化产品的三维模型检索系统的设计、开发与实现 |
| 5.2.1 系统简介 |
| 5.2.2 系统功能结构 |
| 5.2.3 模型数据库的构建 |
| 5.3 系统运行实例 |
| 5.3.1 检索实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
四、计算机图形学与CAD（论文参考文献）
- [1]国产CAD软件重启之路[J]. 何援军. 计算机集成制造系统, 2021(11)
- [2]基于函数拟合的B样条区域参数化[D]. 袁冠杰. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [3]基于CAD变量几何的机构运动学自动求解研究[D]. 胡叙伟. 燕山大学, 2021(01)
- [4]基于一种新型参数曲面的汽车造型设计方法研究[D]. 刘凡. 西安理工大学, 2020
- [5]面向工件伤损检测的点云表面重建关键技术研究[D]. 张黎影. 北京交通大学, 2020
- [6]面向数字孪生建筑的“信息-物理”交互策略研究[D]. 韩冬辰. 清华大学, 2020
- [7]基于知识的整机参数化快速建模技术研究[D]. 葛晓波. 西安电子科技大学, 2020
- [8]3D打印建模技术研究[D]. 王庆思. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [9]基于遗传退火算法的三维模型相似性计算[D]. 谭涛. 哈尔滨理工大学, 2020
- [10]面向机械数字化产品的点云模型骨架提取和形状分析研究[D]. 胡海龙. 浙江理工大学, 2020