本项目对柔性物体的参数化建模及复杂约束变形问题的理论和方法进行研究，并针对几类具体的模型进行应用研究。从理论上针对隐式的几何约束和物理的约束条件，进行柔性物体的参数化表示及变形方法的研究，结合图形图像、计算几何、优化、力学等方法，用有限参数描述复杂的柔性几何形体的各种状态；用参数化方法模拟几类典型复杂的变形过程，即利用参数来控制变形的过程和结果，解决相应的大变形问题。以乳腺癌早期诊断中的医学成像过程和内衣设计中的三维变形等问题为例，借助三维测量仪和现代成像技术，进行应用基础研究；构造不同外部条件下的几何变形模型，解决不同类型的医学图像间的三维融合等问题。这项研究对数字人体、医学图像、3D服装、人脸表情、肌肉弹性生物模型等方面的柔性物体的几何变形问题的研究具有重要的意义。利用参数化建模的思想来分析和模拟实验数据或过程的研究方法，对信息科学与实验科学的交叉研究有积极作用。 2100433B

本项目系统地研究了面向CAD的图形多约束理论、方法及其应用，提出了多约束关系识别、理解与自组织的三大基本原理，提出了约束关系自组织的一系列新概念和新方法，提出并实现了8大基本约束种类及其形成的一系列新算法，应用图形多约束理论与方法进行工程图扫描图象整体识别，应用图形多约束理论与方法进行零件图装配图一体化设计，提出并实现了基于约束关系自组织的离线参数化技术。上述各项研究成果中，应用图形多约束理论与方法进行工程图扫描图象整体识别与基于约束关系自组织的离线参数化技术是两项实质性的突破，已得到学术界同行的肯定与认可。本项研究在国内外学术期刊和学术会议上共发表论文十六篇。 2100433B

该项目研究现实世界中不透明物体表面反射属性获取、建模和绘制的理论方法和关键技术，对促进真实感属性建模在数字化技术领域的应用具有重要的科学意义和应用价值。主要研究内容包括：研究不透明物体表面反射属性获取方法，构建拍摄环境，解决室内已知和室外未知光照条件下物体反射属性获取问题；研究描述物体表面反射属性的双向反射函数(BRDF)建模方法，建立BRDF模型的非线性优化求解方法；研究动态聚类方法，对同一物体表面的多种材质自动分类，求解空间变化的BRDF(SVBRDF)模型；将属性信息压缩与几何信息压缩结合起来，研究BRDF数据压缩算法；研究SVBRDF实时编辑方法和基于GPU的预计算辐射度传播全频光照绘制算法，建立全频光照条件下SVBRDF实时编辑及绘制的处理框架，为用户提供直观方便的BRDF编辑工具，解决全局光照条件下物体表面反射属性的绘制问题。 2100433B

导弹武器系统是一个复杂工程系统，对导弹武器系统的研究一直是仿真领域的研究重点之一。《复杂工程系统建模与仿真》内容包括复杂工程系统建模与仿真的理论和应用问题。其中，理论方面，包括复杂系统的理论及其发展、基本概念、理论基础以及其建模与仿真相关的问题、复杂工程系统及其相关理论；应用方面，以导弹武器系统为对象，对导弹武器系统的设计、性能评估等方面的问题进行了阐述，包括导弹运动复杂性及几种特殊运动的建模、导弹六自由度一体化建模方法与理论及应用、核武器中聚合爆轰作用的复杂性及其建模与仿真、导弹攻防对抗系统和多传感器组合导航与精确制导复杂性分析与建模五个方面。