插值与逼近混合的三重细分法

提出了一种新的四点三重插值曲线细分法和一种含参数的三次B-样条曲线细分法,利用提出的这两种曲线细分方法得到了一种插值与逼近混合的三重曲线细分法。 这种混合细分法将插值细分和逼近细分统一为同一格式。 给出了这种混合细分法的几何解释,分析了其连续性, 并将其推广到曲面情形,提出了四边形网格上的1-9插值曲面细分法和张量积三次B-样条曲面细分法。利用这两种曲面细分法,得到了插值与逼近相混合的三重曲面细分法,并分析了其连续性。 数值实例表明,方法是合理有效的。     

基于多重网格分层四边形单元有限元空间的预处理方法

用有限元方法解二阶问题时,常选用三角单元和四边形单元.对于基于三角形单元的有限元方程,采用多重网格分层函数的预处理方法,Yserentant,H.已作了详细的讨论.本文对基于四边形单元的有限元方程,采用类似于Yserentant,H.的多重网格分层函数的预处理方法,使得系数矩阵的条件数由原来的O((1/h)~2)缩小为O((log(1/h)~3).     

网格模型PDE曲面重建中的边界曲线构造

利用偏微分方程(PDE)进行曲面拟合是计算机图形学研究领域中的常用方法,该类方法通过选取适当的边界条件来构造PDE,用PDE的解来表示几何曲面.基于网格简化方法和离散曲面测地线计算等技术,提出一种从网格模型提取PDE曲面片边界条件曲线的方法.首先,对复杂模型进行简化并分片处理;通过计算离散曲面的测地线为每个分片定义相应的PDE边界条件曲线,进而构造复杂模型的PDE拟合表面.最后,通过细分方法建立原模型的多分辨率表示.实验表明,该方法可以对具有不同几何复杂度的网格模型进行处理,产生具有细分连通性的多分辨网格模型.     

一种四边形网格上的Midedge细分格式

提出了一种逼近型细分格式,通过初始网格的边插入边点,再去除初始点、边,连接所插入边点的方式生成新的网格。 该细分格式是对PETERS 等提出的Midedge格式的拓展,其分离因子为1-2,意味着每通过1次细分,便将1个矩形分离成2个。 通过分析对应细分矩阵的性质,证明了此细分格式具有至少C1的连续性这一性质。     

三维迷宫的设计与建模

三维迷宫在难度和趣味性上达到了一个更高的水平.通过改进二维迷宫的生成算法,提出了循环迷宫的概念和迷宫复杂度公式.进而,提出一种基于四边形网格曲面的三维迷宫设计算法.该算法分3个步骤:首先,将给定的三维曲面四边形网格化;再确定迷宫的起点和终点,采用基于生成树的二维迷宫生成算法,在网格表面生成迷宫路径;最后,将迷宫实体化为三维结构,并与原始三维模型做布尔运算,得到三维迷宫.通过3D打印机制造出个性化的三维迷宫玩具,大大增强了迷宫的趣味性,改善了用户体验.     

矩阵权NURBS曲面的拟合与光顺

介绍了利用矩阵权非均匀有理B-spline (non-uniform rational B-spline,NURBS)曲面拟合与光顺带法向的网格数据。通过输入带法向的规则四边形网格，以网格的顶点为曲面的控制顶点，用法向信息计算每个控制顶点对应的矩阵权，构造矩阵权NURBS曲面。与传统NURBS曲面相比，矩阵权NURBS曲面具有拟柱面精度，当数据均匀采样自光滑曲面时，构造的矩阵权NURBS曲面具有较好的光顺性且能很好地拟合网格模型；当输入的网格数据掺杂噪声时，通过迭代在已有的矩阵权NURBS曲面上重新采样顶点和计算法向量构造新的矩阵权NURBS曲面，最后得到具有较好光顺性且仍能逼近原始网格数据的拟合曲面。     

网格模型偏微分方程曲面重建中的边界曲线构造

<正>在数字几何处理领域,几何形体通常用具有固定细节层次的多边形网格模型来表示。因受带宽限制,使用这类复杂网格模型,需要漫长的数据传输时间。对此,研究者进行了广泛探索。南京师范大学庞明勇和南洋理工大学阿列克谢·苏林合作,在基于网格简化方法和离散曲面测地线计算技术的基础上,提出了一种全自动的PDE曲面重建方法。首先,对复杂模型简化并分片处理;通过计算离散曲面的测地线为每个分片定义相应的PDE边界条件曲线;进而构造复杂模型的PDE拟合表面;最后,通过细分方法建立原模型     

非线性无网格伽辽金法的实现

提出了应用无网格伽辽金法计算非线性混凝土问题的基本方法.无网格伽辽金法(EFGM)是近些年发展起来的一种数值算法,它采用移动的最小二乘法构造形函数,从能量泛函的弱变分形式中得到控制方程,该法只需节点信息,不需将节点连成单元.在积分网格中,取高斯点的本构关系随应力变化来反映混凝土的非线性性质.文中混凝土的本构模型选用OTTOSEN本构,屈服准则选用修正的莫尔库仑强度准则,通过算例分析,验证了程序的可靠性及应用无网格伽辽金法解决非线性混凝土问题的可行性,表明该方法在混凝土材料领域有着广阔的应用前景.     

关于X一致的奇异摄动问题的差分格式及其收敛速度

本文对奇异摄动两点边界值问题,在特殊的加密网格上构造了差分格式 ,使其收敛阶从Shishkin网格的 O (N- 2ln2N ) 提高到 O(N- 2) ,其中 N 为网格节点数.     

采用形态学分量分析的红外云图插值

提出一种基于形态学分量分析的红外云图插值重建方法. 利用平稳小波变换和轮廓波变换在表示平滑分量和纹理分量时各自的优势, 将得到的低分辨率红外云图通过形态学分量分析方法分解为平滑分量和纹理分量; 并针对小波插值使低频能量损失问题, 采用先插值后变换的方法改进平稳小波插值效果, 分别用平稳小波变换和轮廓波变换对平滑分量和纹理分量进行插值; 最后将插值后的平滑分量和纹理分量重新组合实现红外云图的超分辨率重建. 结果表明, 解决了重建图像中的平滑和伪影问题, 在视觉效果和PSNR等指标上均优于其他插值算法.     

一类矩形域上生成线性保凸曲面的细分法

离散细分法是构造曲线曲面的一类重要方法,而在实际应用中要求某些细分法是保形的,即初始控制点是凸的,那么要求细分最终生成的曲线或曲面也要求是凸的.用构造法构造了一类在等距离意义下矩形域上生成线性保凸曲面的细分法,该细分法具有插值性、局部性、线性不变性,齐次性和仿射不变性,并用数学归纳法证明了该类细分法的线性保凸性、收敛性和光滑性.     

一类矩形域上生成保单调面的细分法

离散细分法是构造曲线曲面的一类重要方法，而在实际中某些细分法要求是保形的，即初始控制点是单调的，那么细分最终生成的曲线或曲面也要求是单调的．本文用构造法构造了一类在等距离意义下矩形域上生成线性保单调曲面的细分法，该细分法具有插值性、局部性、线性不变性，齐次性和仿射不变性，并用数学归纳法证明了该类细分法的保单调性、收敛性和光滑性．     

集值下鞅的Doob分解的注记

基于(X,‖.‖)为可分的Banach空间,X*为其对偶空间,X*可分,讨论集值增过程与实值增过程之间的关系,研究超空间上代数运算的若干性质,利用支撑函数,得出集值下鞅可Doob分解的二个充要条件,改进和推广了已往的结果。     

基于开关序列的RTD多值反相器设计

共振隧穿二极管(Resonant Tunneling Diode-RTD)本身所具有的负阻抗(Negative Differential Resistance-NDR)特性使其成为天然的多值器件.本文描述了RTD以及三端共振隧穿(Resonant Tunneting-RT)器件的伏安特性,介绍了元件用PSPICE软件的模拟方法,并以开关序列原理为指导思想设计出更为简洁的三值、四值反相器电路.设计出的电路具有低功耗和高速的特点,适合作为超高速大规模数字集成电路中的单元电路.     

三值序列的特征检测及其产生

本文重新定义了三值序列的表述及其规范,根据三值序列特征检测及其产生电路含有模3乘2运算,本文提出了具有Q,2Q双轨输出的三值D型触发器,以简化相关电路的逻辑结构并减少延迟,本文还讨论了三值线性模和特征序列及相应的电路设计。     

以Bernstein多项式为规则后件的模糊系统构造及算法

以多元多项式为规则后件的模糊系统是区别于Mamdani型和T-S型的一类模糊系统,在模糊控制器及其应用中具有重要的理论价值.首先,以Bernstein多项式为规则后件建立了一类新的多输入单输出模糊系统,进而证明了该模糊系统对n维单位正方体上的连续函数具有逼近性.其次,利用随机剖分数所确定的Bernstein多项式给出了这类模糊系统的输出算法,并通过实例说明该算法是有效的.     

通过四个最大纠缠三态粒子来实现一未知的三个纠缠三态粒子的隐形传输

提出一种利用4个三态粒子的最大纠缠态作为量子信道来隐形传输一未知的3个三态粒子纠缠态的方案。在此方案中发送者Alice作一次Bell态测量和两次单独粒子的测量,并将测量结果通过经典信道告诉Bob,Bob根据接收到的信息即可通过相应的幺正变换来重建Alice要传输的量子态。     

面向Saber算法的并行乘法器

随着量子计算的发展, 现有密码系统的安全性将受到严重威胁. Saber算法是抵御量子计算攻击的后量子密码方案之一, 但存在多项式商环上模乘占据运算开销过大的问题. 鉴此, 本文通过对Karatsuba算法和Schoolbook相乘方式的剖析, 提出一种面向Saber算法的并行乘法器设计方案. 该方案首先利用Karatsuba算法分解模乘运算的关键路径, 结合乘法复用和加法替换的策略减少硬件开销, 然后采用并行运算电路压缩关键运算路径时长, 最后在TSMC 65nm工艺下, 利用Modelsim和DC软件仿真验证. 结果表明 该方案运算时长为137个时钟周期, 与传统方式相比速度提升46.50%, 功耗为87.83mW, 面积为927.32×103 ?m2.