科技創新項目立項申請書范本檔

　項目編號

　大連海事大學 學生科技創新項目立項申請書

　 填

　報

　說

　明

　一、申請書的各項內容要如實填寫。

　二、申請書一式三份，由所在院（系）領導小組審查、簽署意見后，報送學校領導小組辦公室。

　一、項目基本情況 項 目 簡 況

　項目名稱 基于 MFC 和 OpenGL 的空間曲面擬合技術的應用 項目類別 理工類 申請時間 2011 年 4 月 14 日 項

　目

　組 項目負責人 xx 性別 男 專業 自動化 聯系電話 xxxxxxxxxx 郵箱

　指導教師

　職稱

　院（系）

　信息科學技術學院 主 要 成 員

　不 含 負 責 人 姓

　名 性別 所在院（系）

　項目分工 簽字

　男

　信息科學技術學院

　系統設計

　 男

　信息科學技術學院

　系統測試

　 男

　信息科學技術學院

　企業交流

　 二、立項依據

　 曲線曲面的擬合問題在理論研究和實際應用中常常遇到。模式識別和計算機視覺中,圖形(圖像)數據的模型擬合是一項基本的工作。在工程、統計和計算機圖形等方面也有著廣泛的應用。CAD 和CAGD 的許多問題都與擬合問題有關。對給定數據點集進行曲線或曲面的擬合在圖像處理、模式識別及計算機視覺中是一個重要的階段,例如邊的檢測、物體重構等。

　二次曲線曲面由于其良好的幾何特性、較低的次數及靈活的控制參數,成為基本體素模型之一,在計算機圖形學和計算機輔助幾何設計等領域中起著重要的作用。二次曲線曲面擬合在日常生活和工業生產中也得到廣泛應用。問題要求用二次曲線曲面對平面或空間多個數據點進行擬合是指在某種意義下誤差最小。解決擬合問題的方法基本上分為兩類:目標函數基于代數距離和目標函數基于垂直距離。代數距離的最大好處就是計算快速,但通常情況下擬合效果不佳。而垂直距離是誤差距離中最準確的誤差距離,基于垂直距離的擬合也稱為最好擬合,但由于問題的非線性,迄今也沒有非常好的擬合方法,所以有必要做進一步的研究。

　 本項目首先對曲線曲面擬合問題的研究背景和意義,以及關于二次曲線曲面擬合問題所做的相關工作和當前的研究現狀進行說明。

　其次介紹了逆向工程中的曲線曲面擬合問題以及一些已有的解決方法。對于有序點集的曲線擬合和無序散亂點集的曲線擬合方法進行了綜述。

　無序散亂點的曲線擬合是擬合問題中的重要問題,對于該問題現在的工作有最小二乘擬合方法、模型擬合法、骨干法和離散算法四類。按曲面表示形式分類,曲面重構算法大致可分為三類:網格類方法、參數類方法和隱式類方法,文章對各類方法作了詳細的綜述。并分析了以前解決曲線曲面擬合問題所采用的算法,對典型性的算法進行了較為詳細的分析求解。本項目解決二次曲線曲面擬合問題的基本思想是最小二乘方法,所以項目中著重介紹了最小二乘的基本思想。

　 OpenGL™ 是行業領域中最為廣泛接納的 2D/3D 圖形 API, 其自誕生至今已催生了各種計算機平臺及設備上的數千優秀應用程序。OpenGL™ 是獨立于視窗操作系統或其它操作系統的，亦是網絡透明的。

　在包含 CAD、內容創作、能源、娛樂、游戲開發、制造業、制藥業及虛擬現實等行業領域中，OpenGL™ 幫助程序員實現在 PC、工作站、超級計算機等硬件設備上的高性能、極具沖擊力的高視覺表現力圖形處理軟件的開發。

　OpenGL 的前身是 SGI 公司為其圖形工作站開發的 IRIS GL。IRIS GL 是一個工業標準的3D 圖形軟件接口，功能雖然強大但是移植性不好，于是 SGI 公司便在 IRIS GL 的基礎上開發了 OpenGL。OpenGL 的英文全稱是“Open Graphics Library”，顧名思義，OpenGL 便是“開放的圖形程序接口”。雖然 DirectX 在家用市場全面領先，但在專業高端繪圖領域，OpenGL是不能被取代的主角。

　MFC,微軟基礎類(Microsoft Foundation Classes)，同 VCL 類似，是一種 Application Framework，隨微軟 Visual C++ 開發工具發布。目前最新版本為 9.0（截止 2008 年 11 月）。該類庫提供一組通用的可重用的類庫供開發人員使用。大部分類均從 CObject 直接或間接派生，只有少部分類例外。

　空間曲面擬合技術對各個研究領域有著重要影響。本項目旨在使用 MFC 和 OpenGL 工具實現空間曲面擬合的應用。如下圖所示：

　該足跡顏色變化表明了明顯的地勢特征，在實際系統分析中會嚴重影響分析的效率和結果，但是為了正確分析該鞋底花紋，我們需要擬合空間曲面，處理該 3D 模型。

　這只是該技術應用的一個樣例，相信本研究成果的推出，將會影響 3D 曲面擬合應用的發展。

　三、項目實施方案及實施計劃 1.項目技術路線 （實施方案、實施辦法、具體實施計劃等）

　實施方案：

　指導老師進行指導，學生實施，與企業的技術交流 實施辦法：

　在負責人的領導下，嚴格按照項目開發計劃進行開發 具體實施計劃 4 月中旬-5 月，資料收集，設備購置，系統設計 5-6 月代碼編寫，系統測試 6 月中旬，項目完成 2．項目可行性分析 1）指導老師的強大技術支持 2)項目負責人的豐富閱歷和經驗 3)良好的項目管理和團隊合作 4)學校學院的大力支持

　 3．項目預期成果和效果（包括成果形式、實施范圍等）

　成果形式：1)一套三維曲面擬合的演示系統

　 2)一份系統說明書

　 3)一篇關于 MFC+OpenGL 空間曲面擬合的技術文章 實施范圍：

　1)科學研究

　2)實際應用

　3)在大連海事大學師生參考學習

　4．本項目的特色與創新之處 特色：

　 3D 技術在空間曲面系統的應用 創新：

　 曲面擬合具體系統的應用

　 四．經費預算 支

　出

　科

　目 （含配套經費）

　金 額 （元）

　計算根據及理由 合

　計 11500 合計 書籍材料 500 市場調查，已有經驗 企業調查 1000 市場調查，已有經驗 不可見支出 500 已有經驗 消耗品 500 已有經驗 圖形加速卡 5000 市場通用調查 支持 OpenGL 的硬件設備 4000 市場價格

　五．院（系）領導小組評審意見

　 組長簽章：

　七．學校辦公室意見

　 辦公室主任簽字：

　 八.學校領導小組意見

　 組長簽章：

　年

　月

　日