水稻稻穗三维形态交互设计及可视化仿真研究

根据水稻稻穗的三维形态结构特征,分析稻穗的拓扑结构并进行参数化建模,实现水稻稻穗的交互设计及可视化仿真。首先,建立稻穗的几何模型,用B样条拟合的方法生成水稻的谷粒,用球B样条生成稻穗主轴、枝梗轴和小枝梗;在稻穗几何模型的基础上,基于OpenGL图形库,应用光照和纹理映射等渲染技术增强了真实感,实现了稻穗的三维可视化。实验结果表明,可视化模型具有良好的可控性和较高的真实感效果。     

玉米苞叶力学性能研究

在测试玉米苞叶纵横向抗拉强度与抗剪切冲击强度的基础之上,分析强度的影响因素以及玉米苞叶的用途.分析结果表明,玉米苞叶纵向强度与其厚度和材料含水率无关,而仅仅与纤维的强度有关;玉米苞叶横向强度与其厚度有很大的关系,而与含水率无关.除此之外,玉米苞叶纵横向强度差异较大.根据研究结果,玉米苞叶板强度大小以及强度特性可以通过调整板的厚度来满足工业材料的要求.     

虚拟植物果实的可视化建模技术研究

为了有效、逼真地描述植物果实的外部特征,实现植物果实形态结构的数字化设计和可视化模拟,以柑橘为例,提出了一种植物果实的可视化建模方法.该方法采用Bézier曲线拟合柑橘果实的外轮廓,模拟出果实的大致形状,利用MapL系统来对柑橘表面凹凸的局部特征性进行模拟,并给出了柑橘果实模型的实例.实验表明,该方法能够模拟多种柑橘果实的外观特征,并具有较好的真实感效果,易于构建虚拟植物果实的生长模型.     

基于脉序骨架的小麦叶精细建模研究

为了实现小麦叶形态结构的三维可视化,基于小麦叶的脉序特征,提出了基于脉序骨架的小麦叶片三维几何建模方法。用B样条曲线表示小麦叶片和叶鞘上的叶脉曲线,用球B样条模拟叶片和叶鞘上的叶脉骨架,再连接已生成的叶脉骨架上相应的点生成叶片和叶鞘上叶脉之间的叶肉,建立了具有明显的叶脉分布和厚度的小麦叶几何模型。该方法可用于其它平行叶脉植物叶片的精细建模,具有较好的真实感。     

玉米收获机苞叶粉碎装置的设计与仿真

为了研究玉米收获机苞叶粉碎机理,设计了一种苞叶粉碎装置。该装置主要由卷入滚筒、粉碎横向动刀、传动机构、定刀、粉碎纵向动刀、纵向动刀安装座、动刀动力传送机构、粉碎滚筒传动轴和粉碎箱体等组成。运用Pro/E和ADAMS软件对玉米苞叶粉碎装置进行了仿真分析,仿真结果表明:苞叶卷入过程中,在苞叶开始与卷入滚筒接触时受力逐渐增大,在卷入的过程中自身产生了滚动、翻转和滑移的现象;苞叶粉碎过程中,在苞叶开始与粉碎滚筒接触时先被横向刀片进行切断,然后继续被纵向动刀进行纵向切碎;在粉碎的过程中自身产生了翻转、滑移和跳动的现象。     

基于形态参数的水稻根系三维建模及可视化

构建基于形态特征参数的水稻根系几何模型,实现不同生长条件下水稻根系生长动态的三维可视化。本文通过分析水稻根尖生长随生育进程的变化模式,构建了水稻单根三维显示模型,包括根节点初始位置和生长方向的确定以及根轴的空间模拟等;进一步结合水稻根系拓扑结构,以生长度日（GDD）为驱动因子,建立了水稻根系三维重构模型,包括不定根初始发生时间和位置、不定根初始伸展角度、不定根伸长速率、不定根空间分布模型等;然后在Visual C++环境下,结合可视化显示模块、场景控制模块、人机交互界面和数据库模块等,研制了水稻根系三维可     

玉米联合收割机剥苞叶与粉碎装置的常见故障诊断与排除

基于玉米联合收割机使用时间集中、工作强度大、出现故障需及时排除的实际情况,详细论述了剥苞叶与粉碎装置的常见故障诊断与排除,为广大机手提供参考。     

水轮机综合特性的可视化建模

提出了一种处理水轮机综合特性曲线的三维曲面可视化建模方法。作为算例，建立了某水电站混流式水轮机模型综合特性曲线的可视化三维图形, 并运用等值线法还原为等效率线与模型综合特性曲线进行对比。结果表明，运用该方法生成的数据误差小、精度满足工程要求。该方法简单易行,物理意义明确直观,特别适用于水轮机选型设计及水力机组水力过渡过程计算。     

玉米苞叶力学特性试验研究——基于玉米联合收获机剥皮机构

玉米是我国重要的粮食作物,目前多数地区的玉米收获仍然以手工为主,收获环节已经成为制约玉米机械化生产发展的瓶颈。为此,以先玉335为样本,在测定玉米苞叶纵向和横向拉力的基础之上,分析玉米苞叶纵向拉力与苞叶层数的关系、横向拉力与玉米苞叶层数的关系以及苞叶纵向拉力与横向拉力之间的关系。试验结果表明:玉米苞叶纵向拉力的最大值为86.892 9N,最小值为57.357 6N;横向拉力的最大值为10.001 7N,最小值为3.771 2N;纵向拉力和横向拉力由外层到内层均呈减小趋势;玉米苞叶单位截面上纵向平均拉力约为横向拉力的8～10倍。因此,设计玉米联合收获机剥皮机构过程中,在权衡苞叶剥净率与籽粒破碎率的同时,应综合考虑苞叶纵向和横向的拉力。     

油菜花序三维形态结构数字化设计技术研究

为了实现油菜花序三维形态结构的交互设计、几何建模和真实感显示,提出了基于形态特征参数的油菜花序三维形态数学模型以及交互式设计方法.油菜花序模型的建立过程包括单花三维重构、花序三维重构和花序动态生长模拟3个阶段.通过对油菜花序形态结构的观测分析,分别创建了花瓣、花萼、花序轴、花轴、雄蕊和雌蕊等器官的几何模型,并提取具有明确农学意义的几何模型参数.实验结果表明,该方法可控性强,易于操作,可以精确地重构出油菜花序的三维形态,并且可以根据油菜花序结构的发展规律,实现油菜花序生长的可视化模拟.     

小型棉花制钵机的三维造型及运动干涉分析

利用三维软件SolidEdge,根据设计尺寸对小型棉花制钵机进行了零部件的三维造型和整体的装配设计,并利用MDI公司的SIMPLYMOTION运动模拟功能对设计好的装配体进行机构运动模拟及运动干涉分析。结果表明:三维造型直观并且容易修改,能大大节省设计时间;装配体的机构运动模拟及运动干涉分析能够快速地检验本机构的合理性和有效性。     

杨桃果实几何造型及可视化研究

针对虚拟作物研究中的作物个体或器官几何造型问题,采用截面方式建立球面模型,对球体横截面半径进行变形处理;根据主轴控制点和横截面半径控制函数模拟杨桃果实的几何造型,并用横截面半径上的随机函数来控制果实表面的凸凹纹理.该方法参数物理意义明确,结构简洁,易于理解和编程实现.     

潜水泵导流器的三维建模研究

针对潜水泵导流器叶片形状复杂、扭曲严重等在设计中存在的问题,以250QJ125型潜水泵为例,采用AutoCAD2006软件来介绍基于剪裁图的潜水泵导流器三维建模方法,即按照从控制点到轴面截线、从轴面截线到曲面、再从曲面到实体的步骤实现潜水泵导流器的三维实体建模.基于剪裁图的导流器三维建模能系统地反映导流器叶片设计理论,从而更好地进行深层次的研究,同时对提高产品设计质量、降低生产成本、缩短研发周期均具有较大的科研和经济意义.     

可控式大豆拓扑结构建模及其可视化模拟的方法

为了完善作物形态结构动态模型建立的方法,在基于生长方程理论建模的基础上,提出了可控式模型的建立方法。为此,以大豆拓扑结构为例,通过建立主茎、叶柄和两者夹角的状态及其相对位置的关系方程,来反映植株器官间的相互制约关系。在可视化模拟过程中,结合关系方程控制拓扑结构形态变化,更加真实地模拟其生长发育特点,为进一步模拟环境对作物形态的影响奠定了基础。     

基于分形的递归调用实现三维树木可视化

三维树的可视化主要采用分枝模型技术来实现,采用分枝模型技术,即把植物外型抽象为由一系列的圆柱形(枝干)和多边形(树叶)所组成.     

植物叶片形状可视化模型研究

针对不同形状的叶片,文章提出了植物叶片形状可视化建模的一种方法。植物叶片的形状几何模型造型采用矩形形状变形得到。通过在原矩形的参数方程上连续加上或减去不同幅度、频率、相位的三角波函数以及变形的高斯函数来实现叶片形状可视化模型研究。使用这种建模方法对不同形状的叶片进行研究。然后,在通过研究获得的叶片上加上叶脉,与真实树叶照片的对比,表明其仿真效果较好。     

计算机三维实体造型在工程设计中的应用

计算机绘图技术的发展和计算机性能的不断提高，引发了工程设计的新理念，三维实体造型设计也应运而生，并以其无可比拟的优越性显示出强大的生命力。AutoCAD、Pro／E和3DMAX等绘图软件不仅可以较方便地绘制二维视图，还可以形象逼真地绘制_三维视图。利用这些软件的强大功能，对图形进行适时修改、动画控制和模拟生产过程，使计算机三维实体绘图成为越来越方便的方法。为此，论述了三维实体建模的优点．介绍了三维实体建模的思路和特点．以及采用三维实体建模对传统设计方法的影响。     

基于3DVIA Composer三维可视化工艺设计

利用PRO／E建立某种拖拉机传动末端的三维模型,通过3DVIA Composer软件规划了该部件的装配序列及装配路径,实现了虚拟装配,并将其制作为仿真动画,用于指导生产,有助于操作人员快速掌握装配工艺。