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1、项目编号大连海事大学学生科技创新项目立项申请书填 报 说 明 一、申请书的各项内容要如实填写。 二、申请书一式三份，由所在院（系）领导小组审查、签署意见后，报送学校领导小组办公室。一、 项目基本情况项目简况项目名称基于MFC和OpenGL的空间曲面拟合技术的应用项目类别理工类申请时间2011年4月14日项目组项目负责人余安性别男专业自动化联系电话15840627607邮箱指导教师职称院（系）信息科学技术学院主要成员不含负责人姓 名性别所在院（系）项目分工签字杨晓光男信息科学技术学院系统设计杨晓攀男信息科学技术学院系统测试李楠男信息科学技术学院企业交流二、立项依据曲线曲面的拟合问题在理论研究和实
2、际应用中常常遇到。模式识别和计算机视觉中,图形(图像)数据的模型拟合是一项基本的工作。在工程、统计和计算机图形等方面也有着广泛的应用。CAD和CAGD的许多问题都与拟合问题有关。对给定数据点集进行曲线或曲面的拟合在图像处理、模式识别及计算机视觉中是一个重要的阶段,例如边的检测、物体重构等。二次曲线曲面由于其良好的几何特性、较低的次数及灵活的控制参数,成为基本体素模型之一,在计算机图形学和计算机辅助几何设计等领域中起着重要的作用。二次曲线曲面拟合在日常生活和工业生产中也得到广泛应用。问题要求用二次曲线曲面对平面或空间多个数据点进行拟合是指在某种意义下误差最小。解决拟合问题的方法基本上分为两类:目
3、标函数基于代数距离和目标函数基于垂直距离。代数距离的最大好处就是计算快速,但通常情况下拟合效果不佳。而垂直距离是误差距离中最准确的误差距离,基于垂直距离的拟合也称为最好拟合,但由于问题的非线性,迄今也没有非常好的拟合方法,所以有必要做进一步的研究。 本项目首先对曲线曲面拟合问题的研究背景和意义,以及关于二次曲线曲面拟合问题所做的相关工作和当前的研究现状进行说明。 其次介绍了逆向工程中的曲线曲面拟合问题以及一些已有的解决方法。对于有序点集的曲线拟合和无序散乱点集的曲线拟合方法进行了综述。无序散乱点的曲线拟合是拟合问题中的重要问题,对于该问题现在的工作有最小二乘拟合方法、模型拟合法、骨干法和离散算
4、法四类。按曲面表示形式分类,曲面重构算法大致可分为三类:网格类方法、参数类方法和隐式类方法,文章对各类方法作了详细的综述。并分析了以前解决曲线曲面拟合问题所采用的算法,对典型性的算法进行了较为详细的分析求解。本项目解决二次曲线曲面拟合问题的基本思想是最小二乘方法,所以项目中着重介绍了最小二乘的基本思想。 OpenGL 是行业领域中最为广泛接纳的 2D/3D 图形 API, 其自诞生至今已催生了各种计算机平台及设备上的数千优秀应用程序。OpenGL 是独立于视窗操作系统或其它操作系统的，亦是网络透明的。在包含CAD、内容创作、能源、娱乐、游戏开发、制造业、制药业及虚拟现实等行业领域中，OpenG
5、L 帮助程序员实现在 PC、工作站、超级计算机等硬件设备上的高性能、极具冲击力的高视觉表现力图形处理软件的开发。OpenGL的前身是SGI公司为其图形工作站开发的IRIS GL。IRIS GL是一个工业标准的3D图形软件接口，功能虽然强大但是移植性不好，于是SGI公司便在IRIS GL的基础上开发了OpenGL。OpenGL的英文全称是“Open Graphics Library”，顾名思义，OpenGL便是“开放的图形程序接口”。虽然DirectX在家用市场全面领先，但在专业高端绘图领域，OpenGL是不能被取代的主角。MFC,微软基础类(Microsoft Foundation Class
6、es)，同VCL类似，是一种Application Framework，随微软Visual C+ 开发工具发布。目前最新版本为9.0（截止2008年11月）。该类库提供一组通用的可重用的类库供开发人员使用。大部分类均从CObject 直接或间接派生，只有少部分类例外。空间曲面拟合技术对各个研究领域有着重要影响。本项目旨在使用MFC和OpenGL工具实现空间曲面拟合的应用。如下图所示：该足迹颜色变化表明了明显的地势特征，在实际系统分析中会严重影响分析的效率和结果，但是为了正确分析该鞋底花纹，我们需要拟合空间曲面，处理该3D模型。这只是该技术应用的一个样例，相信本研究成果的推出，将会影响3D曲面拟
7、合应用的发展。三、项目实施方案及实施计划1.项目技术路线（实施方案、实施办法、具体实施计划等）实施方案：指导老师进行指导，学生实施，与企业的技术交流实施办法：在负责人的领导下，严格按照项目开发计划进行开发具体实施计划4月中旬-5月，资料收集，设备购置，系统设计5-6月代码编写，系统测试6月中旬，项目完成2项目可行性分析1）指导老师的强大技术支持2)项目负责人的丰富阅历和经验3)良好的项目管理和团队合作4)学校学院的大力支持3项目预期成果和效果（包括成果形式、实施范围等）成果形式：1)一套三维曲面拟合的演示系统 2)一份系统说明书 3)一篇关于MFC+OpenGL空间曲面拟合的技术文章实施范围： 1)科学研究 2)实际应用 3)在大连海事大学师生参考学习4本项目的特色与创新之处特色： 3D技术在空间曲面系统的应用创新： 曲面拟合具体系统的应用四经费预算支 出 科 目（含配套经费）金 额（元）计算根据及理由合 计11500合计书籍材料500市场调查，已有经验企业调查1000市场调查，已有经验不可见支出500已有经验消耗品500已有经验图形加速卡5000市场通用调查支持OpenGL的硬件设备4000市场价格五院（系）领导小组评审意见 组长签章： 年 月 日 负责人签字： 年 月 日七学校办公室意见 办公室主任签字： 年 月 日八.学校领导小组意见 组长签章： 年 月 日3
