Dirichlet自由变形方法及其在建立尺寸驱动人体模型中的应用 被引量：9

1

作者 路宁 宁涛 +1 位作者 唐荣锡 张兆璞 《工程图学学报》 CSCD 2004年第1期76-83,共8页

自由变形(Free-FormDeformation,FFD)是与物体表示无关的变形方法的重要分支,被广泛地应用于计算机动画和几何建模领域中。Dirichlet自由变形(DirichletFree-FormDeformation,DFFD)是众多自由变形方法中的一种。相比其它的自由变形方法... 自由变形(Free-FormDeformation,FFD)是与物体表示无关的变形方法的重要分支,被广泛地应用于计算机动画和几何建模领域中。Dirichlet自由变形(DirichletFree-FormDeformation,DFFD)是众多自由变形方法中的一种。相比其它的自由变形方法,它有更大的灵活性,能够任意设置控制点。简要论述了各种Dirichlet自由变形方法及其扩展,同时提出了建立在非Sibson坐标系统上的Dirichlet自由变形方法,最后应用它们定义了一种可由身高、胸围等服装领域关心的尺寸和体形特征进行驱动的人体模型。 展开更多

关键词 dirichlet自由变形 尺寸驱动 人体模型 计算机动画 几何建模

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改进的自由变形技术在船型优化中的应用

2

作者 冯佰威 岳朝欢 +1 位作者 刘波 王健 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期401-409,437,共10页

针对自由变形技术在船体型线优化中的局限性,本文提出了一种改进的直接操作自由变形方法,并对其在船体型线优化设计中的应用进行了研究。基于自由变形技术的改进,直接操作自由变形方法解决了传统自由变形方法无法直接操作船体曲面坐标... 针对自由变形技术在船体型线优化中的局限性,本文提出了一种改进的直接操作自由变形方法,并对其在船体型线优化设计中的应用进行了研究。基于自由变形技术的改进,直接操作自由变形方法解决了传统自由变形方法无法直接操作船体曲面坐标的问题,并将其嵌入自主开发的船舶水动力性能多学科综合优化平台。以S60船模为研究对象,通过自主开发的平台对船模艏部型线进行了减阻优化,研究发现:在设计航速F r=0.30时,优化后的船型总阻力较母型船降低了5.30%,显著提升了阻力性能。研究结果表明:本文提出的直接操作自由变形方法能够有效应用于船体型线优化,为船舶型线设计提供了一种重要的变形工具。 展开更多

关键词 自由变形 直接操作自由变形方法 船体曲面变形 船型优化 兴波阻力 总阻力 减阻设计 优化平台

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基于NURBS的三维人体自由变形方法 被引量：3

3

作者 王建哲 姜昱明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第17期95-97,共3页

该文利用基于NURBS的自由变形方法模拟三维人体腿部弯曲,将人体腿部看作刚体(腿骨)和柔体(肌肉)的结合体,对Barr提出的变形方法作了改进,运用权因子控制变形,取得了较好的模拟效果。

关键词 三维人体自由变形方法 非均匀有理B样条 NURBS曲线 计算机动画 几何建模

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基于自由变形的自主水下航行器壳体优化设计方法研究 被引量：2

4

作者 张贝 张代雨 +2 位作者 王志东 吕海宁 杨建民 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期1315-1325,共11页

进行自主水下航行器(AUV)壳体优化设计时,传统壳体参数化方法变量少,导致在优化过程中不能充分探索壳体外形的变形空间,不利于求得满足性能要求的最优壳体外形。针对此问题,本文提出一种基于自由变形的AUV壳体优化设计方法。该方法基于... 进行自主水下航行器(AUV)壳体优化设计时,传统壳体参数化方法变量少,导致在优化过程中不能充分探索壳体外形的变形空间,不利于求得满足性能要求的最优壳体外形。针对此问题,本文提出一种基于自由变形的AUV壳体优化设计方法。该方法基于B样条方法,建立AUV壳体的FFD参数化模型,可实现AUV壳体外形的自由变形,扩展优化空间;并针对FFD参数化模型易导致的优化设计变量多和计算量大的问题,提出一种全局参数化方法对FFD控制体进行间接变形操纵,在实现自由变形的前提下,大大减少参数化变量个数,提高优化效率。最后,分别使用传统优化设计方法和本文优化设计方法对一型AUV壳体进行优化设计,并对比分析所得的优化结果,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 无人水下航行器 壳体参数化 自由变形方法 轴变形方法

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基于自由变形方法的翼身融合布局民机翼型优化设计 被引量：2

5

作者 顾文婷 陈迎春 +1 位作者 马坤 张彬乾 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期70-76,共7页

针对翼身融合布局(Blended Wing Body,BWB)民机设计中参考翼型缺乏的问题,采用自由变形(Free Form Deformation,FFD)参数化方法,结合Kriging代理模型、遗传算法和松散式代理模型管理框架,构建了翼型气动优化设计平台。根据BWB布局民机... 针对翼身融合布局(Blended Wing Body,BWB)民机设计中参考翼型缺乏的问题,采用自由变形(Free Form Deformation,FFD)参数化方法,结合Kriging代理模型、遗传算法和松散式代理模型管理框架,构建了翼型气动优化设计平台。根据BWB布局民机中央机体和外翼不同的功能需求和总体约束,确定了中央机体和外翼翼型不同的优化目标和约束条件,针对某BWB布局民机开展了中央机体和外翼翼型气动优化设计。优化设计的中央机体翼型满足装载厚度、升阻比和升力设计要求,并提供翼身融合布局设计极为需要的俯仰抬头力矩,具有前加载和后卸载特征;外翼翼型在低头力矩不增加的前提下,激波强度减弱,气动效率提高。研究结果表明,本文建立的优化设计平台为BWB民机翼型设计提供了有效工具,并可适用于各种要求的翼型设计。 展开更多

关键词 民机 自由变形方法 气动优化设计 中央机体 外翼

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基于直接自由曲面变形技术的液环泵壳体优化 被引量：13

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作者 张人会 梁孟 +2 位作者 杨军虎 李仁年 孟凡瑞 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1222-1226,1239,共6页

对液环泵壳体型线进行优化分析,提出了基于直接自由曲面变形(DFFD)方法的液环泵壳体型线的响应面优化方法.采用DFFD方法对液环泵壳体型线进行精确的参数化控制,在控制变量空间进行了试验设计,采用VOF模型对液环泵内的气液两相流动进行... 对液环泵壳体型线进行优化分析,提出了基于直接自由曲面变形(DFFD)方法的液环泵壳体型线的响应面优化方法.采用DFFD方法对液环泵壳体型线进行精确的参数化控制,在控制变量空间进行了试验设计,采用VOF模型对液环泵内的气液两相流动进行数值模拟,对液环泵壳体型线进行响应面优化分析,建立了液环泵壳体型线与其进口真空度及效率之间的响应关系,实现了对液环泵进口真空度及效率的优化.算例优化结果表明:壳体型线对液环泵水力性能有较大的影响,在一定范围内可实现泵效率及进口真空度的提高;具有较大吸气区面积扩散比的壳体型线所对应的液环泵具有较高的进口真空度,而泵的效率随该面积比的变化规律正好相反;在试验设计变量空间,泵的效率随其进口真空度的增大近似呈线性下降趋势. 展开更多

关键词 液环泵壳体 直接自由曲面变形 响应面方法 优化

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基于自由形状变形的三维人脸表情控制 被引量：2

7

作者 李健 李鹏坤 师永刚 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2010年第3期59-61,154,共4页

人脸表情控制是生物特征识别研究的重要内容,本文提出了一种基于MPEG-4中FAP、FAT标准进行三维人脸表情合成的方法。首先对人脸进行关键点定义和区域分割,然后使用面向表面的自由形状变形方法(SOFFD)生成人脸表情。在特定人脸表情生成... 人脸表情控制是生物特征识别研究的重要内容,本文提出了一种基于MPEG-4中FAP、FAT标准进行三维人脸表情合成的方法。首先对人脸进行关键点定义和区域分割,然后使用面向表面的自由形状变形方法(SOFFD)生成人脸表情。在特定人脸表情生成过程中,使用了基表情的比例合成方法。实验表明,该方法可以有效地合成各种真实的人脸表情。 展开更多

关键词 三维人脸表情 MPEG-4 区域分割 比例合成方法 自由形状变形(SOFFD)

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矩形板自由振动的Chebyshev谱方法 被引量：1

8

作者 刘涛 王青山 +1 位作者 秦斌 王艾伦 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期145-152,共8页

提出一种分析矩形板结构在不同边界下的自由振动特性的Chebyshev谱方法。基于一阶剪切变形理论,考虑了矩形板结构面内和面外位移建立其控制方程和边界条件方程,将矩形板结构的位移函数进行谱展开成有限项Chebyshev多项式,再根据Gauss-Lo... 提出一种分析矩形板结构在不同边界下的自由振动特性的Chebyshev谱方法。基于一阶剪切变形理论,考虑了矩形板结构面内和面外位移建立其控制方程和边界条件方程,将矩形板结构的位移函数进行谱展开成有限项Chebyshev多项式,再根据Gauss-Lobatto点进行离散得到结构的矩阵形式特征方程,求解特征方程获得矩形板自由振动的频率和振型。将计算的矩形板结构振动特性与相关文献和有限元软件计算结果对比,充分验证了所提出Chebyshev谱方法的快速收敛性和计算精确性。结果表明,当矩形板厚度较厚时,其面内振动频率会出现在前几阶固有频率之中;当矩形板的面积增大时,其固有频率参数降低。此方法可进一步发展为通用数值计算方法,指导结构参数化设计。 展开更多

关键词 Chebyshev谱方法 矩形板 自由振动 一阶剪切变形理论 面内振动

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基于FFD和轴变形方法的翼身融合水下滑翔机外形参数化建模 被引量：5

9

作者 张代雨 王志东 +1 位作者 凌宏杰 朱信尧 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第3期89-92,125,共5页

外形参数化是水下滑翔机外形优化设计的重要内容,针对现有几何参数化方法在翼身融合水下滑翔机外形参数化中存在的问题,本文提出一种基于FFD和轴变形方法的翼身融合水下滑翔机外形参数化建模方法。该方法首先基于B样条方法,建立翼身融... 外形参数化是水下滑翔机外形优化设计的重要内容,针对现有几何参数化方法在翼身融合水下滑翔机外形参数化中存在的问题,本文提出一种基于FFD和轴变形方法的翼身融合水下滑翔机外形参数化建模方法。该方法首先基于B样条方法,建立翼身融合水下滑翔机外形的FFD参数化模型,实现滑翔机外形的自由变形;然后在此基础上,针对FFD参数化方法优化变量多的缺点,提出一种翼身融合水下滑翔机外形的轴变形参数化方法,对FFD控制体进行间接变形操纵,减少优化变量的数目;最后通过实例对所提方法的有效性进行了验证。 展开更多

关键词 水下滑翔机 自由变形方法 轴变形方法 B样条方法

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三维特定人脸生成的有效实现方法

10

作者 华斌 于艳艳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第4期198-201,共4页

三维个性化人脸建模一直是计算机图形领域最具挑战性的课题之一。如何快速、高效地还原具有真实感的三维人脸,是其中的难点。提出了一种快速的三维人脸建模方法,该方法将人脸模型划分成若干个运动相对独立的功能区,然后在各功能区内使... 三维个性化人脸建模一直是计算机图形领域最具挑战性的课题之一。如何快速、高效地还原具有真实感的三维人脸,是其中的难点。提出了一种快速的三维人脸建模方法,该方法将人脸模型划分成若干个运动相对独立的功能区,然后在各功能区内使用加权自由变形DFFD方法对一般人脸模型进行变形。由于功能区的引入,控制点的数量极大地减少,所以极大地降低了计算量,能很好地满足实时性且更具真实性。 展开更多

关键词 重建 dirichlet自由变形方法 纹理映射

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地下结构抗震简化分析方法比较研究 被引量：61

11

作者 许成顺 许紫刚 +1 位作者 杜修力 李洋 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2017年第2期65-80,共16页

地下结构抗震是当今地震工程领域重要的研究方向之一。迄今,国内外学者在地下结构抗震分析中提出了解析方法、数值分析方法和简化分析方法等多种理论。本文系统介绍了目前国内外常见的地下结构抗震简化分析方法,包括地震系数法、自由场... 地下结构抗震是当今地震工程领域重要的研究方向之一。迄今,国内外学者在地下结构抗震分析中提出了解析方法、数值分析方法和简化分析方法等多种理论。本文系统介绍了目前国内外常见的地下结构抗震简化分析方法,包括地震系数法、自由场变形法、柔度系数法、反应位移法、反应加速度法和地下结构Pushover分析方法。针对各分析方法的计算模型、关键参数、优缺点以及存在的问题进行了较为系统的评述,采用这些方法计算了日本阪神地震中损毁的大开地铁车站地震反应,并与严格的动力时程分析方法结果进行了比较,分析了各种方法的计算精度,可为进一步发展和完善现有的地下结构抗震简化分析方法提供参考。 展开更多

关键词 地下结构 地震系数法 自由场变形法 柔度系数法 反应位移法 反应加速度法 PUSHOVER分析方法

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自由梁受集中质量两点撞击的刚塑性动力响应 被引量：5

12

作者 刘旭红 董军 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期318-324,共7页

对矩形截面自由梁在两端同时受到完全相同的集中质量横向撞击问题进行了理论上的研究 ,通过采用刚塑性的材料模型得到了其动力响应完全解。结合数值方法给出了梁的瞬态变形 ,并讨论了输入能量、质量比等参数对梁的最终变形、能量耗散的... 对矩形截面自由梁在两端同时受到完全相同的集中质量横向撞击问题进行了理论上的研究 ,通过采用刚塑性的材料模型得到了其动力响应完全解。结合数值方法给出了梁的瞬态变形 ,并讨论了输入能量、质量比等参数对梁的最终变形、能量耗散的影响。针对典型算例将完全解的结果与MSC/Dytran的计算结果进行了比较 ,两者具有合理的近似 ,但理论预测的结果略高估计了梁的最终变形。 展开更多

关键词 自由梁 集中质量两点撞击 刚塑性动力响应 变形 数值方法 塑性耗散 材料模型

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可变形B样条曲线曲面模型及其有限元求解 被引量：3

13

作者 成思源 张湘伟 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期75-77,81,共4页

可变形模型对于轮廓提取及表面重建具有重要的意义。表面重建及轮廓提取的过程就是可变形模型在模拟外力的作用下朝着目标轮廓变形的过程。基于B样条的可变形模型结合了几何造型中广泛使用的B样条的优点 ,B样条方法是当前自由曲线和曲... 可变形模型对于轮廓提取及表面重建具有重要的意义。表面重建及轮廓提取的过程就是可变形模型在模拟外力的作用下朝着目标轮廓变形的过程。基于B样条的可变形模型结合了几何造型中广泛使用的B样条的优点 ,B样条方法是当前自由曲线和曲面描述中最广为流行的技术 ,作者从拉格朗日动力学方程出发 ,推导了可变形B样条曲线曲面模型的动力学方程。在对动力学方程的有限元求解中 ,对其单元划分及单元矩阵的求解过程进行了研究。通过程序算例 ,验证了有限元求解的有效性。 展开更多

关键词 可变形模型 B样条 有限元法 图像重建 几何造型 计算机视觉 自由曲线 自由曲面 图像处理 求解方法

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层合梁自由振动的微分求积分析 被引量：4

14

作者 宋丽红 陈殿云 张传敏 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第2期89-92,i007,共5页

基于一阶剪切变形理论,应用Hamilton原理,推导了变高度、变宽度对称层合梁的自由振动微分方程,用微分求积法计算了等截面、变截面对称层合梁的自由振动频率。对一些简单特殊情况,本文的计算结果和解析解进行了对比,表明微分求积法求解... 基于一阶剪切变形理论,应用Hamilton原理,推导了变高度、变宽度对称层合梁的自由振动微分方程,用微分求积法计算了等截面、变截面对称层合梁的自由振动频率。对一些简单特殊情况,本文的计算结果和解析解进行了对比,表明微分求积法求解变截面层合梁是一种简洁高效的计算方法。计算结果为复合材料结构的工程振动分析提供了参考。 展开更多

关键词 层合梁 HAMILTON原理 一阶剪切变形理论 微分求积法 积分 振动微分方程 自由振动频率 复合材料结构 计算结果 特殊情况 计算方法 振动分析 变高度 变宽度 等截面 面对称 解析解 变截面 工程

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基于SST全湍流伴随的尾桨翼型优化方法 被引量：1

15

作者 孙钰锟 王珑 +2 位作者 王同光 马帅 钱耀如 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3355-3364,共10页

为解决当前翼型优化中广泛使用的冻结湍流黏性假设存在的固有缺陷和基于Spalart-Allmaras(S-A)全湍流伴随中湍流模型对气动力计算精度较差的问题,提出一套新的翼型优化方法,其耦合了全湍流连续伴随求解、剪切应力传递(SST)湍流模型封闭... 为解决当前翼型优化中广泛使用的冻结湍流黏性假设存在的固有缺陷和基于Spalart-Allmaras(S-A)全湍流伴随中湍流模型对气动力计算精度较差的问题,提出一套新的翼型优化方法,其耦合了全湍流连续伴随求解、剪切应力传递(SST)湍流模型封闭的雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程、自由变形参数化方法和动网格变形技术。基于所提方法,在气动力系数相较于S-A模型有更高捕捉精度的基础上,对NPL9615翼型以最大升阻比为优化目标,并与冻结湍流黏性假设方法对比。结果表明:所提方法将原有翼型的升阻比提高了16.39%,而冻结湍流黏性假设方法获得最终翼型的升阻比仅提高了原有翼型的9.84%,说明所提方法在最优外形的获取上要领先于冻结湍流黏性假设,并且当翼型周围的湍流动能显著提高时,其优势愈发扩大。 展开更多

关键词 全湍流伴随 剪切应力传递 冻结湍流黏性假设 自由变形参数化方法 动网格技术 尾桨翼型

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胸部多模医学图像快速配准 被引量：1

16

作者 李彬 欧陕兴 +1 位作者 田联房 余霞 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第33期227-232,共6页

为了实现胸部多模态医学图像的自动配准,提出了一种基于层次B样条自适应自由变形的快速配准方法。首先采用C-V水平集方法实现感兴趣区域的提取,并基于并行计算实现自动配对特征点;接着,采用矩主轴法对多模医学图像进行全局粗配准;最后,... 为了实现胸部多模态医学图像的自动配准,提出了一种基于层次B样条自适应自由变形的快速配准方法。首先采用C-V水平集方法实现感兴趣区域的提取,并基于并行计算实现自动配对特征点;接着,采用矩主轴法对多模医学图像进行全局粗配准;最后,基于层次B样条自适应自由变形法对多模态医学图像进行自动细配准,并且采用梯度下降法以及最大信息熵准则加速求自由变形系数。实验证明该方法不仅效率高,而且配准效果好。 展开更多

关键词 自适应自由变形法 多模图像配准 层次B样条 梯度下降 并行计算 水平集方法

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基于MPEG-4的真实感人脸技术

17

作者 王洵 董兰芳 万寿红 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第22期65-67,共3页

人脸建模与动画是计算机图形学中最富有挑战性的课题之一,可以广泛应用于计算机动画行业、游戏行业、远程会议、代理和化身等许多领域。根据MPEG-4关于人脸特征点的定义,利用一般人脸模型以及特定人的正面和侧面两幅照片,采用Dirichlet... 人脸建模与动画是计算机图形学中最富有挑战性的课题之一,可以广泛应用于计算机动画行业、游戏行业、远程会议、代理和化身等许多领域。根据MPEG-4关于人脸特征点的定义,利用一般人脸模型以及特定人的正面和侧面两幅照片,采用Dirichlet自由变形实现了从一般人脸模型到特定人脸模型的变形;再利用特定人的正面和侧面照片,采用纹理融合方法生成了真实感人脸。论文提出的真实感人脸技术具有方法简单、计算速度快、真实感强等优点。 展开更多

关键词 MPEG-4 真实感人脸 dirichlet 自由变形 纹理映射

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勾画式泊松网格编辑 被引量：9

18

作者 王隽 张宏鑫 +1 位作者 许栋 鲍虎军 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期1723-1729,共7页

结合勾画式自由变形方法简单直观易用的优点和基于微分方程的网格变形方法能够保持形变物体几何细节的性质,提出一种勾画式的泊松网格编辑方法·通过允许目标勾画线和参照勾画线不必位于相同的相机平面,把原有的二维勾画变形推广至... 结合勾画式自由变形方法简单直观易用的优点和基于微分方程的网格变形方法能够保持形变物体几何细节的性质,提出一种勾画式的泊松网格编辑方法·通过允许目标勾画线和参照勾画线不必位于相同的相机平面,把原有的二维勾画变形推广至三维,并提出了一组完整的变形操作·这些变形操作根据参照勾画线与目标勾画线决定了一系列的局部变换,并由这些局部变换产生出用户希望的梯度场,最终根据用户需要的梯度场重建出变形后的三维模型·丰富的编辑实例表明了该方法具有直观便捷的交互特点· 展开更多

关键词 自由变形方法 勾画 泊松网格编辑 用户界面

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基于Hanson噪声模型的螺旋桨气动与噪声优化设计 被引量：5

19

作者 宋翔 余培汛 +2 位作者 白俊强 韩啸 彭嘉辉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期685-694,共10页

针对螺旋桨气动与噪声多目标优化设计问题,采用基于非均匀有理B样条的自由曲面变形方法对全桨叶进行三维几何变形。为节省优化计算成本,将RANS方法和Hanson模型相结合预测纯音噪声,其预测精度与耦合URANS方法的FW-H方程相当。在此基础上... 针对螺旋桨气动与噪声多目标优化设计问题,采用基于非均匀有理B样条的自由曲面变形方法对全桨叶进行三维几何变形。为节省优化计算成本,将RANS方法和Hanson模型相结合预测纯音噪声,其预测精度与耦合URANS方法的FW-H方程相当。在此基础上,采用Kriging代理模型与非支配关系排序遗传算法进行优化搜索,建立了螺旋桨气动与噪声多目标优化设计框架。采用该框架对某民航客机螺旋桨进行优化设计,优化以叶片不同展向站位的翼型扭转角和弦长作为设计变量。相比基础桨叶,在功率不增加的情形下,巡航构型风洞试验状态的轴向监测点噪声值最大下降约0.25 dB,在功率略有增加的情形下,噪声降低约1 dB。 展开更多

关键词 自由曲面变形方法(FFD) 多重参考坐标系(MRF) Hanson噪声模型 非支配关系排序算法(NSGAⅡ)

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基于加权DFFD算法和渐变动画思想的人脸动画系统

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作者 崔明 许志闻 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期288-292,共5页

使用加权Dirichlet自由变形算法并结合渐变动画思想的方法实现文字/语音驱动的人脸动画系统,解决了传统方法中建模过程复杂、输出动画不流畅、唇形和语音对应效果差等问题.实验结果表明,应用该方法可得到较真实的实时动画效果.

关键词 语音识别 人脸动画 语音驱动 文字驱动 dirichlet自由变形算法 渐变动画

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