基于外存八叉树的三维激光点云实时渲染技术

为了解决海量点云数据的实时渲染问题,采用基于外存储器构建细节层次八叉树索引结构的方法用于三维点云数据实时渲染,并用8G内存的普通计算机对天津师范大学教学区10.2GB的扫描点云数据进行实验验证.结果表明:实时渲染时的帧率在16 f/s上下浮动,且无明显延迟,表明该方法支持超过内存容量的三维激光扫描点云数据的实时渲染.     

点渲染方式对量化点云主观质量的影响及算法优化

为探究点渲染方式对量化点云主观质量的影响并优化渲染算法,设计了不同基础几何体类型和渲染半径计算方式的点云主观质量评价实验。通过威尔科克森符号秩检验和双独立样本T检验,分析了基础几何体类型和最近邻渲染算法对几何和属性量化失真点云主观质量的影响。实验结果表明：基础几何体类型由于混叠程度不同而对主观质量影响不同,基础几何体混叠面积越大则主观质量越低;最近邻渲染算法对主观质量影响不显著,该算法减少了点云渲染后空洞的产生,却增大了混叠程度。在属性失真较小时,最近邻渲染算法效果优于渲染半径固定算法;在属性失真较大时,则劣于渲染半径固定的算法。结合主观实验结果,建立了混叠、空洞失真和基础几何体渲染半径的数学模型,在几何量化采用八叉树剪枝的基础上,通过空间相似性对模型参数进行简化并求解,提出一种利用几何量化参数计算基础几何体渲染半径的算法。与最近邻渲染算法相比,所提算法节省了52%的时间复杂度,渲染点云峰值信噪比提升了12.3%,主观质量分数提升了0.5。研究减少了计算资源,提高了渲染效率,可为渲染器的设计和优化提供参考。     

基于方向幅值比的欠定盲源分离算法

为了提高欠定盲源分离问题中混合矩阵的估计精度,提出了基于时频域混合信号数据点的方向幅值比的欠定盲源分离算法.为了充分利用复混合信号数据点的相位信息,引入复信号的方向幅值比,通过复混合信号的方向幅值比的方差、均值、分布密度实现单源点的精确提取.将分布在直线方向上的单源点进行单位投影化处理,通过聚类分析获得混合矩阵的列元素之比,从而实现混合矩阵的估计.利用匹配追踪算法将源信号进行重构.经仿真验证,提出的算法相较于对比算法,可以获得更高精度的混合矩阵与分离信号.     

基于SRAA延迟渲染抗锯齿王斌

随着三维场景中抗锯齿技术的不断发展,抗锯齿技术已被广泛应用于航空飞行模拟、3D游戏、虚拟现实以及其它实时图形绘制应用中.针对当前抗锯齿技术中仍然存在的资源消耗大,模型部分边缘缺失,过度模糊等导致失真的问题,提出了一种基于SRAA（Subpixel Reconstruction Antialiasing）算法和延迟渲染方法的新型抗锯齿技术.首先,把三维模型的位置、深度、法线和颜色信息存储到G buffer（Geometry Buffer）中;然后,对三维模型的每个像素点进行采样,同时结合法线和深度信息,进行联合双边滤波,计算每个像素的混合权重;最后,计算每个像素加权混合后的颜色值,渲染整个三维模型场景.在此过程中,引入了像素的几何信息,较好的避免了过度模糊问题.同时采用延迟渲染,将原本需要3D化计算的光照数据转化为2D计算,提高了实时绘制性能     

一种混合边值问题的数值分析

本文用三种有限元方法讨论了在角点处带有0(r~(-1))导数奇异性的平面线弹性混合边值问题(其中0相似文献   

按色差矩关系分配笔画的图像渲染方法

提出了一种对彩色相片进行渲染的方法,使得其输出效果接近艺术家徒手做图效果.在笔画生成算法中,通过分析彩色图像象素邻域在CIE-Lu*v*颜色空间的色差图的0~2阶矩,得出表达源图像的彩色笔画的分布及笔画参数.然后用α混合按先绘制粗笔画,后绘制细笔画得出渲染图.     

基于粒子系统实现船舶航迹仿真的加速方法

为解决大规模粒子系统的实时性问题,提出一种基于LOD技术和硬件加速技术的混合加速技术.根据视点与景物间的距离建立粒子系统的LOD模型,并将该模型融入基于GPU的渲染流程中.整个实现流程采用FBO技术,通过两遍渲染方式完成粒子系统的绘制.虚拟海洋场景的船舶航迹实时试验表明,该方法可显著提高粒子系统的运算效率和绘制速度,与未采用任何加速策略而单纯基于CPU的绘制方法相比,其绘制效率提高近12倍.     

基于混合DEM数据存储结构的三维地形可视化

为了解决三维地形可视化中的海量数据快速高精度渲染问题,基于创建三维地形所使用的两种主要数字高程模型TIN（Triangulated Irregular Network）和GRID,研究了模
型采样点的分布特征、各自优缺点以及存储数据结构,给出了构建混合DEM（Digital Elevation Models）模型的方法,详述了构建混合模型,计算地形复杂度的方法,混合模型的数据结构及三角网生成算法。通过实验说明了混合模型用于三维地形可视化的优势。     

基于模型检测和Maya MEL脚本反馈机制的动漫渲染中间件开发

基于模型检测方法对动漫渲染计算中间件进行了建模,采用CTL(Computational Tree Logic,计算树逻辑)对系统待验证的性质进行了描述,并进一步通过SMV(Symbolic Model Verification,符号模型检查)工具验证了所构建模型的相关性质,进一步利用Maya软件内嵌MEL脚本语言的渲染反馈机制,实现对外部INI文件的更新,在VC+ +环境下开发了动漫渲染计算中间件,基于定时器响应事件来周期性地读取INI文件,实现了渲染计算进度的实时感知.该中间件具有易用性、可移植性的特点,支持渲染参数设置、渲染进度获取和渲染结果查看等功能.     

视频会议系统中字幕的显示方法

首先比较了常用的字幕显示方法,然后采用实时生成文字图片动态加载字幕的方式,设计了通过多点控制器叠加字幕的步骤.该方法利用了操作系统的渲染特效,显示效果好,可以兼容所有的主流视频终端.     

基于混合数据场的快速体绘制算法

为了突出人体重点器官的显示，提出了一种新颖的基于混合数据场的快速体绘制算法，从原始的三维数据中提取重要的结构，然后将原始三维数据中非重点的部分转换为梯度数据，构成混合数据，从而对混合数据进行体绘制，结果表明，该算法可以加快体绘制速度同时改善重点器官的显示效果。     

三维数据场体绘制研究进展

三维数据场的体绘制技术具有重要的学术意义和应用价值,已成为计算机图形学的一个热点研究方向。介绍了体数据场按物理特征和几何特征的分类,综述了三维数据场体体视化的两类绘制算法——面绘制和直接体绘制,描述了各种体绘制算法的基本思想,分析比较了相应的关键技术,详细讨论了体绘制技术的最新研究进展.     

基于Cesium时空三维可视化的数据调度与缓存机制

针对传统三维可视化技术存在数据调度速度慢、场景绘制效率低等问题,本文提出了一种绘制线程与调度线程并行的双线程数据调度策略。该策略将数据调入等待队列,根据视点距离进行顶点层次划分,再利用双线程渲染管线进行场景绘制。为了提升了三维场景处理速度,建立了二级缓存渲染机制与瓦片数据更新策略,并基于Cesium图形引擎,设计并开发了武夷山国家公园时空三维可视化系统,优化了三维场景绘制与数据调度性能,实现了国家公园多源数据集成,提高了虚拟场景中跨平台、跨终端三维展示与交互能力,为国家公园数字化建设提供了行业参考。     

路线设计一体化及三维渲染设计

以研究路线设计一体化及三维渲染设计方法为目的,包括地形数据采集及预处理、三维数字地面模型及三维道路模型的建立及两者的叠加、道路三维可视化渲染,通过理论分析及实验路段的实验,实现路线设计一体化及三维渲染。     

医学人体数据三维可视化方法的研究与实现

结合医学图像三维可视化的两种方法：表面绘制方法和体绘制方法,采用了一种混合绘制方法,在微机上实现了医学断层图像序列的三维重构,既克服了表明绘制不能体现内部数据的缺点,又从一定程度上解决了人体绘制的速度问题。在此基础上,研究了对任意剖面数据进行检索的算法,通过对层间数据的插值,可以从任意角度和位置来观察剖面的形状、大小、颜色分布等各种病理特征,对临床诊断有重要意义。     

基于VC++调用COM组件探讨图形绘制软件的开发

针对目前图形绘制过程中因处理大量的矩阵运算和海量的数据导致的实时性不高、显示效果不佳的不足,研究了一种基于COM的混合编程算法.本文首先从理论上分析了传统编程的缺点,然后分析了混合编程中各种编程方法的的优点,以实时动态显示采集到的信号为例,通过实验表明,采用混合编程不仅可以减少程序复杂度和时间复杂度,比传统GD I方法在执行速率上提高了约25%～30.65%,而且能取得更好的图形显示效果.     

融合构型查找表与邻接查找子表的改进MC方法

针对医学图像三维可视化中移动立方体面绘制算法（marching cubes,MC）执行速度慢、效率不高的问题,提出了融合构型查找表与邻接查找子表的改进MC方法。该方法通过显性构建邻接查找子表约束体元搜索路径,使面绘制时只处理有效体元,根据邻接查找子表特点设计堆栈结构实现搜索算法,不仅提高了算法访问效率,而且减少了临时存储空间。在可视化工具包(VTK）下用改进MC方法对人体脚、胸腔、头部的CT数据集进行三维重建实验,结果表明在不损失重建质量的前提下,重建过程中遍历立方体数目缩短95%左右,重建时间缩短20%左右,提高了MC方法的执行速度和重建效率。     

基于各向异性扩散滤波的仿组织材料超声扫描数据三维重建

针对仿组织材料超声扫描数据,给出了一种基于各向异性扩散滤波的三维重建方法。该方法先对超声扫描数据进行二维成像,然后应用各向异性扩散滤波方法根据图像的内容采取不同的平滑策略对二维图像进行滤波处理,可以提取质量较好的轮廓。运用此方法对仿组织材料的超声数据进行处理,并采用等值面绘制的方法完成仿组织材料的三维重建和三维显示,实验结果表明各向异性扩散滤波在超声扫描数据三维重建中具有较好的效果。     

基于AHP-模糊评价法的化工企业风险分级管控研究

针对传统技术应用在网络推广平台上时,无法将推广平台中的图形转换为数据,从而导致平台反应时间较慢的问题,提出一种计算机图形图像绘制技术在网络推广平台上的应用。使用绘制技术处理平台内的原始图像,利用非数据集表示展示图形,利用形态运算不断复合集合处理非数据集,计算出平台图像布局数据,映射处理平台的纹理空间,计算得到图像纹理特征的表达数据,采用体绘制算法中的内插计算,采样转换平台图像数据,完成计算机图形图像绘制技术在网络推广平台的融合分析。实验结果表明:与应用了传统技术的网络推广平台相比,应用了计算机图形图像绘制技术的网络推广平台可以将展示内容图片转换为数据,减少了展示平台的反应时间。