王伟明
- 作品数：11 被引量：128H指数：3
- 供职机构：大连理工大学数学科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金中国科学院“百人计划”更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信轻工技术与工程更多>>
- 基于Powell-Sabin细分的参数曲面重建方法
- 2023年
- 将复杂几何体网格转换为参数曲面是CAD几何引擎设计中的关键问题.针对赋予四边形粗剖分结构的三角网格模型,提出一种基于Powell-Sabin细分的参数曲面重建方法.首先利用均值参数化方法建立每个粗四边形结构MT到参数域D的映射,同时得到D的三角剖分△;然后对△进行一次Powell-Sabin细分得到加细三角剖分△^(S),并且利用MT的几何信息构造二元一次样条函数空间S(△^(S))中的插值函数S;对D均匀采样之后,利用插值函数S得到规则型值点作为参数曲面表面点的近似;最后建立具有光顺性质的能量函数,求解出双三次B样条曲面的控制点网格,完成曲面重建.实验给出了柱面、鞍面等基础曲面和人头模型等自由曲面的重建结果.数值结果表明,与自适应算法相比,所提方法能够捕获由给定三角网格呈现的几何细节,重建复杂模型的点距均方误差减小38%.
- 杨志飞施锡泉王伟明刘秀平
- 基于稀疏性优化的网格曲面特征检测
- 网格特征检测在计算机图形学领域起到了非常关键的作用。针对现有的特征检测算法大多数基于微分几何量，对噪声比较敏感、运行速度慢、对于过渡特征处理不够理想的问题，本文提出了一种基于稀疏性优化的网格特征检测算法。该算法主要包括以...
- 王伟明刘秀平杨周旺刘利刚
- 关键词：网格曲面
- 基于条件迭代更新随机森林的非约束人脸特征点精确定位被引量：3
- 2017年
- 人脸特征点定位是计算机视觉中研究和分析人脸的关键.为了提高在非约束环境中(大姿态变化、遮挡、复杂背景等)人脸特征点定位的准确性和鲁棒性,提出一种基于条件迭代更新随机森林的非约束人脸特征点定位方法.首先,为了克服遮挡和背景噪声的影响,对人脸子区域进行分类,提取人脸正子区域;然后,在人脸正子区域上估计头部姿态,根据估计的头部姿态和人脸局部子区域学习特征点的初始化条件概率模型,定位人脸特征点的初始位置;再依据特征点的初始位置建立人脸误差模型,利用误差模型在线学习并多次迭代更新随机森林的叶子节点,生成新的复合叶子概率模型,包括人脸子块类别、头部姿态、人脸形变模型、误差偏移模型;最后,引入条件权重稀疏投票对复合叶子概率模型进行回归,定位人脸特征点的精确位置.在AFW,LFW和Pointing’04这3个具有挑战性的公共人脸数据库上进行实验的结果表明,该方法在非约束人脸特征点定位中的平均误差值为0.15时,定位准确率超过95%.
- 刘袁缘谢忠周顺平刘郑王伟明刘秀平饶伟
- 关键词：人脸特征点定位
- 面向3D打印的自支撑连通性填充结构设计被引量：1
- 2023年
- 针对大多数3D打印轻质化填充结构因不能够自支撑而导致模型无法打印成型,额外添加支撑结构又会造成模型内部残留打印材料无法排出的问题,提出一种面向3D打印的自支撑连通性填充结构设计方法.首先,基于每层打印切片构建填充结构;其次,通过调整参数来控制不同层正三角形连续地周期性变化,实现填充结构的自支撑性和连通性;最后,根据每层的几何信息生成可以直接用于打印的G-code文件.通过进行打印实物、打孔灌水和力学测试实验,实验结果表明,该方法可以打印具有不同自支撑角度且包含2个连通区域的填充结构,与5种典型填充结构相比,该填充结构力学性能良好.
- 徐文鹏张鹏刘懿于梦霖王东晓侯守明王伟明
- 关键词：3D打印轻质化自支撑连通性
- 面向3D打印体积极小的拓扑优化技术被引量：29
- 2015年
- 与传统制造所生产的产品相比,3D打印产品的成本仍相对较高.因此,如何能在不牺牲打印物体表面质量的前提下通过模型优化来减少打印材料消耗,对于降低打印成本至关重要.针对这一问题,借鉴传统渐进结构优化方法,结合Von Mises应力计算,给出一种面向3D打印体积极小的拓扑优化算法.该算法通过模型力学计算所得的最大Von Mises应力与材料允许应力之比来引导模型体积减小进化,直至最大Von Mises应力达到允许应力值为止.同时,引入多分辨率技术,由粗网格再到细网格进行优化计算,有效地提高了计算效率.与现有其他给定结构模式的方法相比,该优化结果能更好地体现模型荷载受力的传递路径.
- 徐文鹏王伟明李航杨周旺刘秀平刘利刚
- 关键词：3D打印拓扑优化多分辨率
- 网格曲面特征的稀疏性优化检测算法被引量：4
- 2013年
- 针对现有的特征检测算法大多数基于微分几何量,对噪声比较敏感、运行速度比较慢、对于过渡特征处理得不够理想的问题,提出一种基于稀疏性优化的网格特征检测算法.该算法主要包括3个过程:首先利用带l1范数稀疏性约束项和l2范数误差项的Laplacian能量函数对网格进行光顺,得到光顺后网格顶点的移动距离;然后根据顶点的移动距离提取初始特征点;最后对提取的特征点进行后处理,使得特征点更为完整.其中,l1范数稀疏性约束项用来约束发生移动点的数目;l2范数的误差约束项用来控制光顺后模型的退化程度.该算法易于实现,能够处理尖锐特征、弱特征和过渡特征.与基于微分几何量的特征提取方法相比,文中算法不仅简单有效、运行时间短,而且提取的特征线也更好.
- 王伟明刘秀平杨周旺刘利刚
- 关键词：网格光顺稀疏性
- 3D打印中的几何计算研究进展被引量：97
- 2015年
- 3D打印技术改变了传统的减式材料制造模式,带来了制造工艺和生产模式的变革,有力地推动了3D数字化相关技术与研究的发展.文中从3D打印的社会背景与理论背景出发,介绍了3D打印技术的分类、原理与过程.以此为基础,对近几年的3D打印中的几何计算问题给出了全面的综述,根据问题特点将其分为几何优化、结构分析、材料表面效果定制、机构设计、自支撑结构设计、内部结构设计等六大类,并对每一类作了详细的分类介绍,最后对其发展方向作了初步展望.
- 刘利刚徐文鹏王伟明杨周旺刘秀平
- 关键词：3D打印结构优化光固化
- 三维形状的自支撑晶体结构的逼近与填充
- 2022年
- 针对三维打印无法制造具有悬空杆和悬空节点的晶体结构的问题,提出自支撑晶体结构针对三维形状的逼近与填充算法.首先以菱形六面体为晶体单元,构造晶体单元的几何形状与其自支撑性的函数关系,进一步生成包围三维形状的最小自支撑晶体单元;然后在最短边长与细分次数的约束下,通过晶体单元的迭代细分对三维形状进行逼近;最后,对悬空节点添加支撑杆以保证整体结构的可打印性.另外,通过晶体结构的细分生成三维形状的自支撑填充结构.实验对选自3D ShapeNet数据库的三维模型进行逼近与填充,在VS 2010和MATLAB R2017a平台上进行算法的实现和结果的可视化,结果表明了所提算法对三维形状的逼近与填充的有效性和鲁棒性.
- 王伟明冯冬卫李琦韩磊刘秀平
- 关键词：晶体结构自支撑
- 基于神经网络的拓扑与打印方向同步优化
- 2024年
- 三维打印能够制造复杂的结构,并广泛应用于航空,工业,医学等诸多行业,但它也存在着一些局限性.而拓扑优化方法是在空间内寻求最佳的材料分布,从而使用更少的材料实现更轻的部件与同样的性能.近年来,三维打印结合拓扑优化的方法受到了广泛关注.众所周知,零件的打印方向会影响打印效果,并与拓扑结构,支撑体积等方面具有密切关系.鉴于此,文中提出了一种基于神经网络的打印方向优化框架.为了验证算法的可行性,根据结构柔度与所需支撑体积构造可微的损失函数,并使用人工神经网络同时对结构拓扑与打印方向进行优化.通过在二维和三维上的大量实验证明,方向优化可以在保证柔度变化不大的情况下显著减少支撑体积数量,降低打印成本.
- 王伟明李孟原李姗
- 关键词：拓扑优化神经网络支撑结构
- 高效优质的三维打印
- 3D打印是一种逐层累加的制造技术。相比于传统的制造技术，它在制造成本和个性化定制方面具有更大的优势，并且可以制造任意复杂几何形状的产品。这里，我们主要从几何分析角度，研究3D打印中所面临的问题，包括省材设计、提升打印质量...
- 王伟明刘彬刘秀平
- 关键词：3D打印
