感兴趣的研究领域

 

计算机辅助几何设计

计算机图形学

应用逼近论

 

 

担任国内外会议程序委员

 

1998  第二届ChinaGraph 图形会议,分会主持人,桂林

2000  第三届ChinaGraph 图形会议,专题主持人,杭州

2001  第六届ICYCS国际会议,杭州

2001  第七届CAD&CG国际会议, 昆明

2002  几何计算研讨班,组织者

2002  第一届几何设计与计算,青岛

2002  第二届Images and Graphics国际会议, 安徽大学

2002  第三届ChinaGraph 图形会议

2002  第二届Geometric Modeling and Processing国际会议, 日本东京

 2003  第六届Asian Symposium on Computer and Mathematics, 北京

 2003  第十一届Pacific Graphics国际会议, 加拿大

 2004  第三届Geometric Modeling and Processing国际会议,北京

2004  第十二届Pacific Graphics国际会议,  韩国

2004 第五届ChinaGraph 图形会议,西安

2005 第二届几何设计与计算会议,程序主席,合肥

2005 第十三届Pacific Graphics国际会议, 澳门

2005 第九届CAD&CG国际会议, 香港

2006 第六届ChinaGraph 图形会议,杭州

2006 第四届Geometric Modeling and Processing国际会议, 美国

2006 第十四届Pacific Graphics国际会议, 台北

2006 Shape Modelling and Processing国际会议,英国

2007 第十五届Pacific Graphics国际会议, 美国

2008 第四届Geometric Modeling and Processing国际会议, 程序主席,杭州

2009 第十七届Pacific Graphics国际会议,韩国

2010,第六届 Geometric Modelling and Processing国际会议,西班牙

2010, Syposium of Solid and Physical Modeling国际会议,以色列

2011,Geometric and Phyiscal Modeling (GD/SPM11)国际会议,美国

2012,第七届Geometric Modelling and Processing国际会议,中国,大会共同主席

2014,第八届Geometric Modelling and Processing国际会议,新加坡

2015,第二十三届Pacific Graphics国际会议,中国

2015,第九届 Geometric Modelling and Processing 国际会议,瑞士, 大会程序委员会共同主席

2016,第十届 Geometric Modelling and Processing国际会议,美国

 

 

 

承担的研究项目

 

 

1、教育部留学回国人员基金,1996-1998,经费1.5万元。

2、中科院留学回国人员择优支持费,1996-1998,经费2.5万元。

3、国家自然科学基金,“隐式曲面造型的研究”,1997-1999,经费8万元。

4、中科院特支费,1999-2001,经费1.2万元。

5、国家自然科学基金,“区间分析及其在几何造型与图形学中应用的研究”,2000-2002, 经费8万元。

6、教育部资助优秀青年教师基金,“动曲面方法在数学机械化中应用的研究”,2000-2002, 经费7万元。

7973重大项目“数学机械化及其自动推理平台”二级子课题, 2001-2003,经费19万元。

8、教育部高校青年教师奖励计划,2001-2005, 经费30万元。

 9、 教育部博士点基金,5万,2002—2004。

10、 国家杰出青年基金,100万,2003—2006。

11、 973重大项目“数学机械化及其在信息领域中的应用”子课题,负责人,180万,2004--2008。

12、 中科院百人计划, 100万。

13、 教育部博士点基金,5万,2006—2008。

14、 教育部与外专局“111”引智基地项目,450万,2007-2011。

15、 T网格上样条曲面及其应用的研究,国家自然科学基金,40万,2009-2011。

16、数学机械化及其在数字制造中的应用,973重大研究项目,600万,2009-2014.

17、T网格上的样条及其在几何建模与科学计算中的应用,基金委重点项目,140万,2011-2014.

18、稀疏优化在几何处理中的应用,基金委面上项目,50万,2016-2019. 

 

 

主要工作介绍

 

1、 有理曲面的隐式表示。即给定有理曲线、曲面的参数方程,求相应曲线、曲面的隐式方程。传统的方法有结式方法、Groebner基方法、吴消元法等。1995年作者同Sederberg教授提出了一种新的方法--动曲面方法。该方法能将曲面隐式方程写成一个低阶行列式,并且对有基点的曲面仍然有效。但本方法还没有自动化。给出全自动化的隐式化方法是下一步工作的方向。

2、有理曲线、曲面的μ基的计算、构造与应用。1998年作者同David Cox, Tom Sederberg提出了有理曲线μ基的概念,建立了曲线的参数表示与隐式表示之间的一座桥梁,也就是说,拥有了μ基就同时拥有了参数与隐式两种表示。随后,我们研究了μ基的快速算法与性质,并将结果推广到直纹面情形。下一步的工作是有理曲面的构造及其应用。

3、分片代数曲面造型。本课题的主要工作是利用所谓的分片代数曲面(即是由多片低次代数曲面光滑拼接二成的组合曲面)进行曲面造型。我们尝试将分片代数曲面应用于过渡曲面构造与补洞。但如何控制分片代数曲面仍然是一个急待解决的问题。

4、区间分析在几何造型中的应用。区间运算可以保证几何操作的可靠性。我们研究了区间曲线、曲面的降阶问题。我们希望进一步寻求区间运算在几何造型中的其它应用。

5、T网格上的样条曲面及其应用。T网格具有很好的自适应性,基于T网格上的样条曲面可以较好地处理自适应曲面造型,并且在科学工程计算中应该有一定的应用前景。

6、稀疏优化在几何处理中应用。稀疏优化技术可以较好地处理几何问题中的稀疏信息,因此是一个较好的该类问题

的处理工具。

 

 

发表的主要著作

 

  1. , Compact implicit surface reconstruction via low-rank tensor approximation. Computer-Aided Design 78158-167 ().

  2. , Implicitizing rational surfaces using moving quadrics constructed from moving planes. J. Symb. Comput. 77: 127-161 ().

  3. , Construction of Manifolds via Compatible Sparse Representations. ACM Trans. Graph.35(2): 14 ().

  4. Hongmei Kang, Falai Chen, Yusheng Li, Jiansong Deng, Zhouwang Yang: Knot calculation for spline fitting via sparse optimization. Computer-Aided Design 58: 179-188 (2015).

  5. , A new basis for PHT-splines. Graphical Models 82149-159 ()

  6. Ruimin Wang, Zhouwang Yang, Ligang Liu, Jiansong Deng, Falai Chen: Decoupling noise and features via weighted ?1-analysis compressed sensing. ACM Trans. Graph. 33(2): 18:1-18:12 (2014).

  7. , Hierarchical B-splines on regular triangular partitions. Graphical Models 76(5): 289-300 ().

  8. Weiming Wang, Tuanfeng Y. Wang, Zhouwang Yang, Ligang Liu, Xin Tong, Weihua Tong, Jiansong Deng, Falai Chen, Xiuping Liu, Cost-effective printing of 3D objects with skin-frame structures. ACM Trans. Graph. 32(6): 177:1-177:10 (2013).

  9. , , Dimension of spline spaces with highest order smoothness over hierarchical T-meshes. Computer Aided Geometric Design 30(1): 20-34 ()

  10. Hongmei Kang, Falai Chen, Jiansong Deng: Modified T-splines. Computer Aided Geometric Design 30(9): 827-843 (2013).

  11. , Dimensions of biquadratic spline spaces over T-meshes. J. Computational Applied Mathematics 23868-94 ()

  12. , Implicitization, parameterization and singularity computation of Steiner surfaces using moving surfaces. J. Symb. Comput. 47(6):733-750 ()

  13. ,A variational model for normal computation of point clouds. The Visual Computer 28(2): 163-174 ()

  14. Yang Liu, Weiwei Xu, Jun Wang, Lifeng Zhu, Baining Guo, Falai Chen, Guoping Wang: General planar quadrilateral mesh design using conjugate direction field. ACM Trans. Graph., vol.30(6): 140, 2011.

  15. Xin Li, Falai Chen: On the instability in the dimension of splines spaces over T-meshes. Computer Aided Geometric Design  vol.28(7): 420-426, 2011.

  16. Jun Wang, Zhouwang Yang, Liangbing Jin, Jiansong Deng, Falai Chen: Parallel and adaptive surface reconstruction based on implicit PHT-splines. Computer Aided Geometric Design  vol.28(8): 463-474, 2011.

  17. Ping Wang, Jinlan Xu, Jiansong Deng, Falai Chen: Adaptive isogeometric analysis using rational PHT-splines. Computer-Aided Design  vol.43(11): 1438-1448, 2011

  18. Li Tian, Falai Chen, Qiang Du: Adaptive finite element methods for elliptic equations over hierarchical T-meshes. J. Computational Applied Mathematics vol. 236(5): 878-891, 2011.

  19. Xiaoran Shi, Falai Chen: Computing the singularities of rational space curves. ISSAC 2010: 171-178

  20. Xin Li, Jiansong Deng, Falai Chen: Polynomial splines over general T-meshes. The Visual Computer  vol. 26(4): 277-286, 2010.

  21. Weiwei Xu, Jun Wang, KangKang Yin, Kun Zhou, Michiel van de Panne, Falai Chen, Baining Guo: Joint-aware manipulation of deformable models. ACM Trans. Graph.  Vol. 28(3), 2009.

  22. Chunlin Wu, Jiansong Deng, Falai Chen and Xuecheng Tai, Scale-space analysis of discrete filtering over arbitrary triangulated surfaces, SIAM Journal on Imaging Sciences, vol.2(2): 670-709, 2009.

  23. Xiaohong Jia, Falai Chen and Jiansong Deng, Computing self-intersection curves of rational ruled surfaces, Computer Aided Geometric Design, Vol.26, No.3, 287 -- 299,2009.

  24. Jiansong Deng, Falai Chen, Xin Li, Changqi Hu, Weihua Tong, Zhouwang Yang and Yuyu Feng, Polynomial splines over hierarchical T-meshes, Graphical Models, Vol.74, No.4, 74--86, 2008.

  25. Xuhui Wang, Falai Chen and Jiansong Deng, Implicitization and parametrization of quadratic surfaces with one simple base point, ISSAC'2008, 31--38.

  26. Chunlin Wu, Jiansong Deng and Falai Chen, Diffusion equations over arbitrary triangulated surfaces for filtering and texture applications, IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, Vol.14, No.3, 666--679, 2008.5/6.

  27. Xuchuan Fan, Jiansong Deng and Falai Chen, Zeros of univariate interval polynomials, Journal of Computational and Applied Mathematics, Vol.216, No.2, 563--573, 2008.7.

  28. Falai Chen, Wenping Wang and Yang Liu , Computing singular points of plane rational curves, Journal of Symbolic Computation, Vol.43, No.2, 2008, 92-117.

  29. Liyong Shen, Falai Chen and Jiansong Deng, Implicitization and parametrization of quadratic and cubic surfaces by μ-bases, Computing, Vol.79, No.2-4, 131--142, 2007.4.

  30. Chunlin Wu, Jiansong Deng and Falai Chen, Fast data extrapolating, Journal of Computational and Applied Mathematics, Vol.206, No.1, 146--157, 2007.9.

  31. Jiansong Deng, Falai Chen and Yuyu Feng, Dimensions of spline spaces over T-meshes, Journal of Computational and Applied Mathematics, Vol.194, No.2, 267--283, 2006.

  32. Zhouwang Yang, Jiansong Deng and Falai Chen, Fitting point clouds with active implicit B-spline curves, Visual Computer (Special Issue for Pacific Graphics 2005), 21 (8-10), 831--839, 2005.

  33. Falai Chen and Wu Yang, Interval arithmetic in solving system of polynomial equations using Wu’s method, Science in China, Series A,Vol.50, No.8, 2005, 910-921.

  34. Chunlin Wu, Jiansong Deng, Wenming Zhu and Falai Chen, Image inpainting on implicit surfaces, Pacific Graphics 2005, Macau, 142—144.

  35. Falai Chen, David Cox and Yang Liu, µ-basis and implicitization of rational parametric surfaces, J. of Symbolic Computation, 39(2005), 689—706.

  36. Jiansong Deng, Falai Chen and Liyong Shen, Computing mu-bases of rational curves and surfaces using polynomial matrix factorization, Proceedings of the ISSAC'2005, Manuel Kauers ed., 2005.7, 132--139, ACM Press, USA.

  37. Falai Chen and Lin Deng, interval implicitization of rational curves, Computer Aided Geometric Design, 21(2004),401--415.

  38. Falai Chen and Wu Yang, degree reduction of disk Bezier curves, Computer Aided Geometric Design, 21(2004), 263—380.

  39. Falai Chen and Wenping Wang, revisiting the µ-basis of a rational ruled surface, Journal of Symbolic Computation, 36(2003), 699—716.

  40. Falai Chen and Xing Tang, G^2 blending of corners using piecewise algebraic surfaces, Proc. of the 11th Pacific Graphics, 93—101.

  41. Falai Chen and Wenping Wang, The µ-basis of a planar rational curve—properties and computation, Graphical Models, 64 (2003), 268—381.

  42. Falai Chen and Wenping Wang, computing the real inflection points of cubic algebraic curves, Computer Aided Geometric Design, 20(2), 2003, 101—117.

  43. Falai Chen, Reparametrization of a rational ruled surface using µ-basis, Computer Aided Geometric Design, 20(1), 2003, 11--17.

  44. Jiansong Deng, Yuyu Feng and Falai Chen. Best one-sided approximation of polynomials under norm, Journal of Applied and Computational Mathematics, 144(2002), 161—174.

  45. Falai Chen and Thomas W. Sederberg, A new implicit representation of a planar rational curve with high order singularity, Computer Aided Geometric Design, vol.19(2002), 151—167.

  46. Changsong Chen, Falai Chen and Yuyu Feng, Blending quadric surfaces with piecewise algebraic surfaces, Graphical Models, vol. 63(2002), 212—227.

  47. Falai Chen, Jianmin Zheng and Thomas W. Sederberg, The mu-basis of a rational ruled surface, Computer Aided Geometric Design, vol. 18(2001), 61-72.

  48. Falai Chen and Wenping Lou, Degree reduction of interval Bezier curves, Computer Aided Design, vol.32(2000),571-582.

  49. David Cox, Thomas W. Sederberg and Falai Chen, the mu-basis of a planar rational curve, Computer Aided Geometric Design, vol.15(1998),803-827.

  50. Falai Chen, Bilinear precision of a rational Bezier surface, Computer Aided Geometric Design, vol. 14(1997),387-391.

  51. Guojin Wang, Thomas W. Sederberg and Falai Chen, On the convergence of polynomial approximation of rational functions, J. of Approx. Theory, vol.89 (1997),267-288.

  52. Falai Chen and Jernej Kozak, On computing zeros of a bivariate Bernstein polynomial, J. of Comput. Math., vol.14(1996),237-248.

  53. Thowas W. Sederberg and Falai Chen, Implicitization using moving curves and surfaces, Proc. of SIGGRAPH, 1995,301-308.

  54. Yuyu Feng, Falai Chen and Hongling Zhou, The invariance of weak convexity conditions of B-nets with respect to subdivision, Computer Aided Geometric Design, vol.11(1994),97-107.

  55. Falai Chen and Jernej Kozak, The intersection of a triangular Bezier patch and a plane, J. of Comput. Math., vol.12(1994),138-146.


     

 编辑图书 

1. 几何设计与计算的新进展, 陈发来 邓建松 徐晨东, 中国科学技术大学出版社,2005.

2. Geometric computation. Papers from the seminar (SGC 2002) held at the University of Science and Technology, Hefei, April 24--26, 2002. Edited by Falai Chen and Dongming Wang. Lecture Notes Series on Computing, 11. World Scientific Publishing Co., Inc., River Edge, NJ, 2004. viii+413 pp.

3.. Advances in Geometric Modeling and Processing: 5th International Conference,GMP 2008, Hangzhou, China, April 23-25, 2008. Edited by Falai Chen and Bert Juettler, Lecture notes in Computer Science, Springer.

 

             

科研奖励

 

1、常庚哲、冯玉瑜、周建伟、陈发来,关于伯恩斯坦-贝齐尔曲面的研究,中国科学院自然科技成果二等奖,1992。

2、陈发来、邓建松、杨周旺、李新、童伟华,几何建模的理论与方法研究,教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖二等奖,2013.

 

 

 

 目前指导的研究生

 

博士生:

  汪志华、仲彦军、年先顺、潘茂东

 

硕士生:

王婕、翟晓雅、黄婷婷、田玉峰、王飞、郑野

   

 

曾经指导过的研究生(部分同冯玉瑜教授、邓建松教授共同指导)

 

博士生:

   陈长松(2000),陈前华(2001) ,汤兴(2002),魏国富(2002),曾芳龄(2002), 杨武(2003), Mustafa(巴基斯坦)(2003),童伟华(2004), 黄章进(2005),申立勇(2005),樊旭川(2005),胡昌启(2006),徐晨东(2006),朱文明(2006),吴春林(2006), 王俊(2007),  李新(2008),金良兵(2009),周祥军(2009), 王旭辉(2009), 宋兴华(2009),贾晓红(2009), 王军(2011),史晓冉(2012),鲁汪涛(2012),许金兰(2014),康红梅(2014),张福涛(2015)。

硕士生:

   屈永明(1997),孙建忠(1997),李旭强(1998),王旭明(1999),缪报通(2000),娄文平(2000),杨宵峰(2001),邓林(2002),刘洋(2003)   曹磊(2005),吴卉(2005),周逸杰(2009)、王少标(2016