保持自然特征的烟雾快速生成系统

提出了一个保持自然特征的实时真实感烟雾模拟系统。系统根据用户定义的烟源位置,首先产生一个采用欧拉法表示的三维烟雾密度场;通过将烟雾密度场先直接投射再扩散能量,生成一张描述烟雾阴影浓度信息分布的纹理图,运用基于硬件的绘制技术来进行快速真实感的成像。该系统不仅能获得实时的烟雾模拟效果,而且通过生成烟雾阴影来保持其自然特征。实验证明,在复杂场景中,该系统能够以较快的速度模拟具有自然真实感的烟雾效果。     

基于位移映射的道路生成与绘制方法

以矢量形式表达的道路信息在地理信息系统中占有重要地位。通过位移映射方法解决了三维地形上道路的生成与绘制问题。首先,在考虑道路几何约束的情况下,根据道路平面图以及相应的DEM数据生成参考曲面;然后,通过对参考曲面的一次离屏渲染,利用深度图方法生成DEM位移图和纹理掩模图;在地形绘制中同时使用位移映射和纹理映射,实现道路几何信息以及细节信息的实时嵌入。实验表明,这种方法在小尺度显示中以较低的代价增强了道路仿真绘制的真实感。     

两步纹理映射的改进算法

两步纹理映射方法将映射过程分解为S映射与O映射两步进行。由于传统的S映射算法难以使纹理在中介面上保持连续，真实感效果不能令人满意。将中介面划分为对称的两部分，同时将纹理图案分割为两块，采用面积等出约束的对称映射算法将两块纹理映射到中介面两部分；运用加权插值技术对纹理接缝区域进行平滑处理，实现纹理的无缝拼接，进一步通过O映射，所生成的纹理能够在物体的所有表面都保持连续，具有较小的变形。     

基于三角带模板的车辙实时可视化方法

给出一种基于三角带模板的车辙实时可视化方法，结合车辙的物理模型，并且采用过程纹理方法实时生成车辙纹理。先将地形分成大小相等的若干块，预计算一族三角带模板。在地形绘制时，仅是根据包围盒误差因子简单的选择一个三角带模板。选择Bekker的地形沉陷模型作为车辙的物理模型，并且采用过程纹理方法实时生成车辙纹理。给出了完整的动态地形可视化算法。最后实验证明的方法是可行、有效的。     

CUDA加速的肝脏体纹理合成与映射方法研究

提出一种基于计算机统一设备架构加速(CUDA)的肝脏体纹理合成与映射方法,用于解决传统方法中合成肝脏体纹理耗时过长的问题.新方法消除了传统串行纹理合成中的关联性,采用基于CUDA构架的多线程并行处理来进行肝脏体纹理空间合成中的选块和布块工作,将映射计算中肝脏体模型表面网格节点着色、三角面片内部点集遍历的方法并行化,转移到GPU上进行计算.实验结果表明,该方法在保证肝脏体纹理真实感的同时,具有更高的合成速度.     

芜湖长江大桥多媒体全景漫游

芜湖长江大桥多媒体全景漫游系统利用ADVR全景漫游技术,直接从真实场景照片出发,实现了高度真实感的实时交互漫游。ADVR全景漫游技术不需要3维建模,交互漫游实时,流畅,具有和照片一样的真实感,对软硬件平台的要求非常低,适合Internet上的低带宽VR应用。     

虚拟现实系统中飞行器航迹的实时模拟

烟雾等无定形物质的模拟一直是计算机图形学领域一个具有挑战性的问题,烟雾的实时模拟更是一个困难的问题。虽然目前现有技术已经可以生成真实感较强的动态烟雾,但由于这些方法多采用基于粒子系统的体绘制技术生成图像,因而大多数无法满足ＶＲ系统的实时性需求。本文提出了一种在ＶＲ系统中实时模拟飞行器尾部航迹的方法,该方法利用对平面多边形顶点灰度和透明度的扰动实时地生成和绘制航迹,算法简单高效,所生成的尾迹真实感较     

基于物理的植物器官实时变形模拟

近年来,各种方法被用来模拟可变形物体的实时变形。提出了一种基于质点-弹簧系统的植物器官变形模拟方法,并根据交互式设计的要求开发了参数化的植物器官几何造型和弹簧模型生成方法,简化了质点-弹簧模型的构造。实验结果表明,该方法能够获得具有较高真实感的变形效果,能够适用于多种植物器官一般情况下的变形模拟;同时,参数化的几何曲面和物理模型生成能够满足于交互式实时模拟的需要。     

提花织物外观的计算机模拟生成

近年来,纺织CAD／CAM技术在国内外发展十分迅速。作为纺织工业CAD技术的具体应用,提花织物外观的计算机模拟生成是织物设计检验是一种重要手段。通过对织物织造时的纱线属性、排列以及组织模式的分析,本文着重探讨如何结合图形学的光照模型技术来实现提花织物真实感外观的模拟生成,并提出了该技术路线的具体实现方法。文章的最后部分给出了模拟生成的部分效果图样,并对当前方法中存在的问题和可改进之外进行了总结和展望。     

虚拟环境中织物的碰撞检测及响应

在织物动感模拟中，碰撞检测及响应处理非常复杂，实时性和真实感难以达到。为此采用质点一弹簧模型进行建模，基于层次包围盒，设计出碰撞检测算法，在此基础上，提出自碰撞检测算法。同时，提出一种检测基本几何单元间碰撞的方法，快速检测出质点与三角形的交点。然后，依据织物的物理特性进行碰撞响应处理。实验表明，算法提高了实时性，并实现了较强的真实感。     

基于纹理粗糙度的回转窑火焰图像FCM分割方法

在深入研究氧化铝回转窑火焰图像特点的基础之上,提出了一种将基于图像灰度值的模糊C-MEANS(FCM)算法与图像纹理粗糙度特征相结合的图像分割方法.利用加窗自相关系数表征图像中火焰区与物料区在纹理粗糙度方面的差异,对FCM聚类的结果隶属度矩阵进行去模糊化运算,改善了火焰区与物料区的分割效果.实验结果表明,图像灰度值信息和纹理粗糙度特征的融合对于提高氧化铝回转窑火焰图像的分割精度具有重要的研究价值.     

应用长宽等比约束的半球面纹理映射算法

在两步纹理映射算法中,半球面是使用较多的一种中介面。为了进一步减少半球面映射算法产生的纹理形变,首先对传统的半球面纹理映射算法及其不足之处进行分析,并在此基础上提出一种半球面纹理映射新算法。该算法用映射纹理区在纹理平面和半球面上的长宽比为约束条件,显著提高了纹理映射质量。通过理论分析和实验对新算法与传统算法进行比较,表明新算法具有一定优势。     

基于半规则纹理和三角块映射的表面流场模拟

针对基于点噪声的流场可视化不够形象的缺点,提出一种更直观的基于半规则纹理和三角块映射的三维表面流场可视化方法。首先,建立模型的三角化网格,并以三角形作为基本单元,以三角形的重心场作为三角形的流场,结合具有方向性的半规则纹理进行纹理映射。同时,建立最大样本集和最优样本集加速场流动过程中纹理重新映射造成的时间损耗。最后,说明了添加矢量点后,三角块流场的合成方式。实验表明,该方法可以获得较好的可视化效果。     

一种简便高效的导弹尾焰的绘制算法

针对原始的粒子系统方法计算量大及实时性差的缺点，给出了一种简便高效的导弹尾焰的绘制算法。利用粒子系统的基本原理，通过绘制一个小四边形，在小四边形上进行纹理映射，形成纹理映射争粒子系统原理相结合的简化粒子系统模型算法，该算法减少了计算量并且有效地满足了导弹尾焰生成的实时性要求。     

基于VRML的网络交互式虚拟现实建模研究

提出了结合3DSMAX7.0、Vrmlpad2.1进行VRML三维建模的方法,建立了基于VRML的Web三维虚拟原子吸收实验室,研究了提高网络浏览及显示速度的几个关键技术,如通过降低纹理图分辨率、使用Billboard节点、节约线面、优化压缩等以优化文件;使用硬件渲染方式使虚拟场景显示快速、平滑;用VRML节点实现了更多的交互功能,如信息提示,活动门窗,自动漫游,可从多视点观看;运用Octaga插件实现火焰特效的输出与浏览。     

一种应用面积等比约束的半球面纹理映射算法

球面或半球面是两步纹理映射算法中使用较多的一种中介面。两步法中的球面纹理映射算法一般通过立体投影来实现，不可避免产生较大的纹理形变。本文首先对传统基于立体投影的球面(半球面)纹理映射算法及其不足之处进行分析，并在此基础上提出一种半球面纹理映射新算法。该算法用映射纹理区在纹理平面和半球面上的对应面积比为约束务件，显著提高了纹理映射质量。文章通过理论分析和实验对新算法与传统算法进行比较，表明新算法具有其优势，并给出几个应用新算法的两步纹理映射产生的实例，显示出本文算法对减少映射纹理变形所起的作用。     

一种基于曲面细分的大规模地物建模方法

结合纹理特征曲线和高程数据,提出了一种曲面细分的算法来构建多分辨率地物模型.将地物表面的高程信息和提取该高程信息的特征值数据映射到三角网格纹理中,该算法给出了一种三角边与纹理特征曲线相交的三角面分裂方法构造自适应细分三角网格.通过设计细分三角网格的二叉树数据结构和开发测试程序进行测试,表明该算法具有建模速度快、保持几何特征较好的特点,可以满足在PC机上实现地物模型的大规模建模和实时交互显示要求.     

基于图割的DCT编码图像分割算法

图割是图像分割中经典有效的算法,针对其计算量较大、实时性能不佳,面对广泛使用的DCT编码图像,提出一种改进的交互式快速分割算法。该算法利用DCT编码图像中的DC系数生成DC低频图像,有效降低了GMM参数学习的训练样本数,结合DC系数与AC系数生成纹理特征,通过颜色与纹理特征的有机结合、局部自适应正则化参数的选取,改善了对纹理图像和细长型边界的分割能力。实验结果表明,算法效率得到了提高,分割效果得到了一定的改善。     

基于纹理上下文的遥感图像目标识别

基于统计流形理论并结合形状上下文思想,提出了能够描述图像纹理目标的纹理上下文特征,进而实现对遥感图像纹理目标的识别。首先将图像的灰度概率密度函数看作统计流形上的点,用所得到的图像统计流形模型来描述图像的纹理上下文特征;然后使用Fisher信息距离来度量流形上点之间的相似度,并利用匈牙利算法来匹配纹理上下文特征;最后通过计算匹配距离来实现不同图像目标的相似性度量。实验表明,与经典的灰度共生矩阵、局部二值模式和统计流形算法相比,对于具有纹理特征的遥感图像,该方法具有更高的识别率且具有普适性和稳健性。