一种新的红外纹理生成方法

为解决大规模背景场景纹理生成中的问题,结合纹理数据和物理模型,提出一种新的红外纹理生成方法.分析背景红外成像模型,通过建立背景温度模型、辐射模型、灰度映射模型,得到不同天气、任意时段的红外灰度值;利用可见光纹理图像,结合统计方法提取灰度空间分布,合成红外纹理.通过调节合成因子,可以生成具有红外辐射信息又不乏灰度空间变化信息的红外场景仿真图像.实验结果表明:该方法有效解决了实测数据获取困难,复杂建模耗时耗力、计算误差大的问题;生成的红外场景可视化效果大大提高,同时也能真实反映场景24 h温度变化规律.     

基于OpenGL红外视景仿真研究

在建立目标三维温度场和红外辐射场的基础上，考虑相应的大气传输修正，提出了基于OpenGL的目标和背景模拟方法；简单介绍了基于OpenGL工具创建三维图形的步骤，并依据创建步骤对目标、背景模拟生成进行具体分析；借助于专业的CAD软件对目标进行几何建模，并将计算的辐射亮度量化为灰度值进行渲染处理；依据数据库技术，选用合适实拍背景图像处理后纹理映射生成背景；并利用OpenGL的双缓存技术实现红外视景的动态生成．     

天空背景红外图像仿真

为了使天空背景辐射强度光谱分布最终生成红外探测器焦平面上背景辐射功率分布图像,需要对天空背景辐射各影响因素进行分析,建立准确的背景辐射到探测器光学系统焦平面的辐射能量传输模型。本文利用MODTRAN软件计算不同天候条件下的天空背景辐射强度光谱分布,建立了背景辐射到探测器光学系统焦平面的辐射能量传输模型,给出了天空背景在焦平面上的辐射功率计算方法,利用天空背景辐射功率分布生成其红外图像。最后编写了仿真软件,生成不同天候天空背景图像,并与红外热像仪拍摄的天空背景图像进行了比对,其变化趋势有较高的一致性。     

天空背景红外图像仿真

为了使天空背景辐射强度光谱分布最终生成红外探测器焦平面上背景辐射功率分布图像,需要对天空背景辐射各影响因素进行分析,建立准确的背景辐射到探测器光学系统焦平面的辐射能量传输模型.本文利用MODTRAN软件计算不同天候条件下的天空背景辐射强度光谱分布,建立了背景辐射到探测器光学系统焦平面的辐射能量传输模型,给出了天空背景在焦平面上的辐射功率计算方法,利用天空背景辐射功率分布生成其红外图像.最后编写了仿真软件,生成不同天候天空背景图像,并与红外热像仪拍摄的天空背景图像进行了比对,其变化趋势有较高的一致性.     

海天背景下的红外序列图像仿真

对于红外成像制导仿真而言,无论是半实物仿真还是数学仿真,关键在于红外序列图像的生成．该文介绍通过OpenGL模拟海天背景下舰船目标的红外序列图像．首先对舰船目标进行三维建模,分析目标背景的温度场和红外辐射特性,同时通过Lowtran7软件来计算大气传输中的辐射衰减,对得到的辐射量进行量化,最后利用双缓存技术实现红外图像的动态生成．     

三维云场景的模拟

为了模拟逼真且实时的三维云场景,把云团看成是受太阳光照射的粒子集,采用基于粒子系统的技术对三维云模型进行构建。通过比较云粒子、太阳和视点三者的关系,引入光照散射函数对云进行渲染。对现有的多重前向散射光照模型进行了简化和改进,使用纹理映射和O penGL函数进行加速。实现了三维天空背景的实时漫游。仿真结果表明,生成的三维云场景既有较好的真实感,又具有良好的实时性。     

基于图形处理器的雾化渲染方法

提出了一种高效且逼真的雾效渲染方法。首先提出一个新的球形雾化渲染模型,采用基于密度积分的光线跟踪算法进行实时渲染,其次,运用柏林噪声实现雾的动态效果,根据基于物理的天空模型影响雾的颜色。最后使用高动态范围算法优化生成的图像。该计算使用图形处理器编程实现,运用渲染到纹理技术进行大气数据的预计算,减少程序运行时的运算量,满足实时系统对渲染帧率的要求。该方法适用于飞行模拟器等仿真漫游系统场景的渲染,并已成功运用到某飞行模拟器中。     

流域三维虚拟环境建模方法研究

三维虚拟环境建模是实现流域三维仿真模拟的关键环节,建模方式的合适与否将直接影响仿真模拟的效果.结合都江堰工程区域建模研究了流域虚拟环境重点实体和普通环境实体的建模方法与流程,重点实体建模以基于几何的建模方法为主,采用纹理映射技术和细节层次技术解决模型建模量与渲染量之间的矛盾.普通环境实体建模以基于纹理图像的建模方法为主,结合模型实例化技术解决建模量与内存占用问题.为优化场景建模,提出了模型结构调整的基本原则,讨论了基于外部参考的模型场景存储方式的优缺点.     

基于OpenGL的地球模型仿真方法研究

地球模型的三维可视化在google earth等商业软件中已有所体现,但对其核心方法鲜有系统性的研究.OpenGL作为强大的三维图形函数库,能够支持用户便捷地实现三维模型的建模及渲染输出.地球模型仿真中的球体建模、纹理映射、旋转和缩放等涉及很多复杂的计算机图形学知识以及算法,可以使用OpenGL提供的函数方法予以实现.使用OpenGL提供的建模和纹理映射函数,建立了贴合纹理的地球模型;探讨了模型视图矩阵的特性和内涵,然后使用实时保存模型视图矩阵的方法,实现了地球模型围绕三维坐标轴旋转的功能.     

云背景红外天空图像的统计模型与仿真

以实测红外云背景天空图像为研究对像,重点对其傅里叶功率谱、灰度分布等统计特性进行了分析,并通过对功率谱函数和灰度分布函数的拟合构造了目标图像的参数模型.与传统的基于背景红外成像特性三要素的模型相比,本模型参数大大减少且没有冗余信息,更有利于控制和使用.为实际应用的需要和验证模型的有效性,以所构造的模型为基础,设计适当的仿真算法生成了云背景红外天空仿真图像,并对仿真图像质量进行了检验.实验结果表明,使用文中的仿真算法得到的仿真图像与具有相同模型参数的真实图像的相似度大于80%,且具有较强的视觉相似性,证明了模型的有效性.     

隐身战斗机红外辐射特征计算及红外隐身效果分析

针对飞机红外隐身和反隐身技术发展的需要,建立了隐身飞机红外图像的仿真模型,并对飞机的红外隐身效果进行了评估.首先在飞机红外辐射计算模型的基础上,对二元喷管、低发射率蒙皮、发动机舱隔热、喷管冷气注入等进行红外隐身建模,经过渲染生成隐身飞机的红外图像;然后对低发射率蒙皮、发动机舱隔热与喷管冷气注入3种红外隐身措施的隐身效果进行分析.仿真结果表明,不同的隐身措施下,隐身战斗机辐射差异较大.      

形状及纹理分析方法在图形学中的应用研究

从图像、图形融合的思想出发,介绍了基于图像分析的表面形状恢复及纹理三维特征获取方法,并将其应用于图形建模和纹理映射．首先利用不同视点下的遮挡边缘序列,并结合其它视觉信息的分析,获取了表面点的三维几何坐标,实现了基于图像分析的表面形状绘制．接着利用阴影分析方法,提取纹理图像的表面起伏特征,将该特征结合像素点的颜色属性,进行图形纹理映射,实现了基于图像特征分析的图形纹理生成．实验结果证明了图像、图形融合思路的可行性和有效性及图像、图形融合方法的巨大潜力．     

视景仿真红外图象研究的红外辐射模型研究

本文进行了红外图像仿真技术研究,主要解决了以下问题：（1）分析了目标红外辐射特性,主要从普朗克辐射定律入手,考虑了目标对观察者倾角的影响,最后得出目标各点得辐射度。（2）利用气象学知识,对大气红外辐射透过率计算方法进行了讨论（3）介绍灰度量化方法,完成软件编程,实现红外图像的仿真。最终得到了与真实红外图像相比较为相近的红外仿真结果。     

多机协同的分布式海上攻防视景仿真

基于高层体系结构,构建了在分布式网络环境下多机协同的海上攻防对抗仿真系统.根据舰载反舰导弹的攻防过程设计仿真模型.为逼真描述作战环境和态势进行视景仿真,采用改进的快速傅里叶变换算法进行海浪建模;利用粒子系统的基本原理,结合OpenGL的纹理映射技术,实现动态爆炸模拟.根据仿真模型设计各联邦成员,将三维视景仿真作为联邦成员加入仿真系统的联邦执行以实现多机协同渲染,从而大幅度提高了显示帧率,并使视景仿真可灵活扩展.     

基于OpenGL的三维图形真实感技术研究

本文在分析和研究OpenGL下实现三维真实感效果处理技术的基础上,通过读取STL文件数据,在场景中绘制三维物体模型,定义了光照模型、材质属性、视口大小、投影方式和纹理映射,从而实现了三维图形的真实感显示,并具有改变光照条件,设置渲染模式等功能.     

基于图像的三维模型老化效果模拟

老化效果的模拟对三维模型真实感的研究至关重要,以生锈效果为例,通过建立老化图像分类库,对不同类型图像提取纹理特征并保存,根据要模拟的物体所处的环境设置老化特征的权重,按权重合成纹理。此外,还允许用户设定约束纹理的位置。最终实现具有多种老化效果的三维模型渲染,该方法具有用时短效果好的特点。     

三维变电站仿真场景生成系统的研究与实现

该文的研究方向为仿真场景的生成技术,为使三维变电站提高其仿真场景生成系统的灵活性,从而实现了由二维向三维的转变。实现场景图由二维转变为三维,并使用3D建模工具对变电站仿真场景给予变电站中各种设备模型及建筑环境模型进行模拟。三维变电站的仿真场景渲染、生成场景图由二维向三维的转换及设计三维变电站场景图,都通过使用OSG技术得到了实现。采用三维变电站的仿真场景及其生成系统,构建了具有良好操作性与交互性的仿真空间。通过仿真结果显示,遵循110 k V的变电站电气规范与其设计要求,用户可对二维变电站的场景图进行绘制,并且对其相应的三维仿真场景迅速做出转换。三维变电站所呈现出的仿真场景其效果较为逼真,在变电站的实际应用中比较适用于仿真培训,在应用上有较强的现实意义与实用性。     

基于GIS的洪水模拟仿真研究

本文采用二维非恒定流模型和引入VORONOI图进行网格单元的划分,对研究区域进行洪水演进模拟和系统分析,应用虚拟现实仿真技术和三维仿真的建模、制作等软件将正射影像与数字高程模型结合起来处理生成沈阳流域基础的三维地形,综合生成三维场景,将三维仿真地理信息系统与二维的地理信息系统（GIS）有机结合起来,并与计算机网络技术结合起来,实现二维与三维无缝结合、相互补充、网上三维场景浏览、网上三维信息查询。     

数控加工中计算机图形仿真器的研究与设计

主要研究数控图形仿真器的实现方法。首先介绍三维图形几何仿真数学模型。根据数控ANC—45M加工中心的图形仿真需求,对图形仿真器数学建模、图形裁减、三维图形层次感等问题进行研究与设计。并在加工中心的控制系统中用C语言实现。     

基于OpenGL的三维立体形的绘制方法研究

三维真实感图形是科学可视化、计算机动画和虚拟现实的关键技术之一.介绍了利用OpenGL绘制三维立体图形的方法,充分利用OpenGL的库函数进行了三维场景的绘制、渲染和纹理映射,绘制了真实的三维立体图形,并提供了一些从不同侧面和角度观察所绘图形的方法.软件在Winows2000/Visual C++6.0下开发,采用窗口的切分功能扩大视图范围,可提供不同的颜色背景和不同的视角进行观察,也可以对图形进行渲染和绕任意轴旋转.