一种八叉树编码加速的3D纹理体绘制算法

针对后分类3D纹理体绘制算法在数据量较大或片元着色程序较复杂时绘制速度较慢的问题,提出了一种基于八叉树编码的加速算法.首先设置八叉树的高度,并根据空间位置对体数据逐层剖分,然后构建八叉树,用八叉树结点来保存生成子块的相关信息,最后遍历八叉树来实现空间跳跃,减少了在体数据内采样生成的片元数量,从而缩短了GPU对片元进行着色、测试、混合等处理的时间.实验结果表明,该算法可应用于不同片元程序的纹理体绘制中,绘制速度均在10帧/s以上,与自适应分块加速算法相比,该算法能获得平均3.7的高加速比.     

采用局部凸性和八叉树的点云分割算法

针对粗糙点云分割效果差的问题,提出了一种采用八叉树和局部凸性的点云分割算法.该算法首先通过仪器扫描得到仅包含坐标信息的点云数据,然后对点云进行法向量估算,并根据点云的法向量信息进行八叉树初始分割得到面片,最后根据面片之间的局部凸性特征进行融合,得到最终的分割结果.与其他同类算法相比,采用八叉树和局部凸性的点云分割算法不仅能有效地减少曲面数量,而且在曲面质量上也优于同类算法.采用塔身震落石块的点云数据进行的实验表明,该算法在处理分布较均匀的闭合点云数据时,能够有效减少最终的曲面个数,且面片的质量与手工分割拟合度达到90 ％以上.     

一种基于外存的海量地表离散点的交互编辑算法

提出了一种基于外存的索引数据结构,实现了对海量地表离散点的高效组织及实时绘制与交互.在分析现有对海量离散点数据或点云数据处理方法的基础上,采用规则四叉树与类区间树相结合的嵌套复合结构对数据进行组织,提高了数据的查询检索效率,从而实现了在不影响场景绘制显示的前提下,对数据进行的动态删除、添加和修改,更好地支持了数据的交互操作.对该索引组织结构进行了内外存相统一的设计与实现,并验证了该方法的正确性及有效性.     

用八叉树数据结构自动生成三维网格的算法设计

针对计算冶金学中几何空间离散－网格生成的问题，利用数据结构技术，建立了三维网格自动生成所需八叉树数据结构，设计了八叉树遍历及子结点编码算法，应用该算法开发了三维网格自动生成软件，该软件与数值计算对象输入软件相联接，能够将数值计算对象离散成由直六面体组成的网格系统，该算法保留了修正八叉树算法的优点同时由于采用直接八叉树数据结构算法更加简便．     

基于WebGL的机载激光雷达点云数据可视化

提出了一种基于网络图形库WebGL,在网络浏览器中对大规模机载激光雷达点云数据进行交互式三维可视化的方法.该方法以平均分布四叉树进行数据组织,基于视点对四叉树进行快速视锥体裁切实现点云渐进绘制.在此基础上开发了原型演示系统.实验证明该系统能为用户在网络浏览器中提供很好的机载激光雷达点云数据的交互式三维可视化体验.     

基于线性八叉树光线投射算法在云可视化方面的应用

针对传统体绘制算法采样效率低,内存消耗大,绘制速度慢等缺点,提出了基于线性八叉树的光线投射算法并用于真实云图可视化。该方法首先通过线性八叉树对传统光线投射算法和存储进行优化加速,并结合Blinn-Phong光照模型增强每个体素的色彩渲染;然后采用合成公式求累积像素值。利用明暗计算的效果显示云的边界面,最终实现云数据的可视化。实验仿真结果表明,该算法在增强绘制效果和加快绘制速度方面的有效性。     

基于硬件的点模型绘制

点云模型是一种新兴的物体几何表示方式，基于点的建模与绘制技术是近年来计算机图形学的研究热点之一。随着可编程特性的出现，GPU成为图形学研究中越来越流行的计算平台。以GPU为计算工具，设计了一种适合于GPU处理的类八叉树空间剖分结构，提出了一种新的基于GPU中的点模型光线求交算法，实现了基于GPU的点模型的快速光线跟踪绘制。     

基于GPU的并行八叉树生成算法

提出了一种新颖的完全在GPU端以并行方式构造八叉树的算法。克服了以往GPU八叉树生成算法难以构建结点间的邻接关系以及对应用领域的局限性等困难,适用于在GPU中对散乱点云数据、三角网数据以及离散数据场数据构建八叉树。该方法以紧密排列的方式线性存储各层八叉树结点同时避免存储空结点信息,有效节约了存储空间并且提高了逐层并行遍历八叉树的效率。与传统的CPU单线程递归分割构造八叉树的算法相比较,速度可以提高一个数量级。     

二维图形的自动生成

根据图形的几何性和用户使用习惯,编制了二维图形自动生成软件.采用数组方式输入,无需用户自己编程和计算即可绘制任意平面图形.数据结构简单、明瞭、使用方便.     

基于八叉树的点云数据的组织与可视化

三维激光扫描获取了大量的点云数据,数据的组织直接影响点云数据的操作速度.采用数据库管理点云数据,对点云数据采用八叉树数据模型进行组织,建立空间索引,对点云数据进行分块提取,实现点云数据的检索以及可视化.     

基于八叉树的体绘制早期射线终止算法

早期射线终止是实时体绘制重要的加速算法之一。针对现有的算法中体数据逼近困难,需要大量的预运算时间等缺点,提出一种改进算法,基于八叉树的体数据表达,按视线方向从前向后的次序遍历八叉树,获得射线终止信息,再以深度缓冲剔取实现早期射线终止。算法对体数据逼近精确,无需预运算,加速绘制效果明显,且无损最终图像质量。     

Cartesian点集Lagrange投影算子的误差公式

考虑多元插值问题的插值余项估计问题. 针对好误差公式的概念, 给出了推广好误差公式的概念, 并以三维Cartesian点集为例, 利用B样条与差商的关系给出Cartesian点集Lagrange插值误差公式的积分形式. 该结果可以推广到d维空间中.     

一种针对飞行模拟的动态地形绘制误差判断方法

针对飞行模拟的特点, 提出一种基于受限四叉树的大规模地形绘制误差判断方法. 该方法利用误差饱和概念, 采用符合并行计算要求的误差判断准则进行层次细节的选取, 使误差判断与三角化过程完全由图形处理器(GPU)执行, 提高了图形硬件的绘制效率, 节省了中央处理器(CPU)运行时间, 可用于高速飞行模拟中的大规模地形实时绘制.     

同伦内点方法求解一类无界非凸集合上的不动点问题

给出了求解一类无界非凸集上不动点问题的同伦内点方法.利用自映射φ(x),并结合约束函数的梯度,先构造一组无界性条件,在此基础上,给出了不动点存在性的构造性证明,得到了同伦内点方法的全局收敛性.     

一种基于遗传算法的无线传感器网络路由算法

针对传感器节点在能量储备、计算能力、通信能力方面制约性强等问题,采用进化算法理论,提出一种适用于无线传感器网络的移动Agent路由选择算法.该算法能为移动Agent探测具有最小能耗的路径,同时保证信息收集的完整性.实验结果表明,该算法自适应性强,可减少传感器节点的能量消耗,满足无线传感器网络在实际应用中对移动Agent路由算法的需求.     

基于检测点失效检测算法的研究与改进

对利用二次检测模式构建的基于检测点的失效检测算法进行改进: 利用误判概率调整二次检测延迟时间的计算方法, 动态计算二次检测时间, 从而提高分布式网络中失效检测的准确性. 通过实验将传统的失效检测算法以及基于检测点的失效检测算法与本文提出的改进算法进行对比, 验证了在分布式系统失效检测应用中, 改进的算法能够提高失效检测的准确性.     

基于轮廓跟踪的虹膜定位算法

提出一种基于轮廓跟踪算法的虹膜定位算法. 该算法先通过像素点扫描查找二值虹膜图像中轮廓的起始点, 然后由起始点进行轮廓查找、 轮廓编码、 轮廓筛选确定虹膜内轮廓, 再通过虹膜外轮廓和巩膜间的灰度突变点到内轮廓圆心距离的平均值确定外轮廓半径, 实现虹膜内、 外轮廓的定位. 实验结果表明, 该算法具有较快的定位速度、 较高的准确率, 性能稳定.     

法锥条件下非凸规划的非内点同伦方法

利用不可行的内点同伦方法(CHIIP)求解非凸规划问题的KKT点. 证明了当非凸规划问题的可行域满足法锥条件时, 跟踪同伦方程产生的同伦曲线可得到非凸规划问题的KKT点, 且该算法具有全局收敛性.     

两种群分别有常投放率和常收获率的Holling-Ⅳ类捕食系统

考虑一类食饵种群具有密度制约项且具有常投放率而捕食者种群具有常收获率的Holling-Ⅳ类功能性反应捕食系统. 通过对系统等倾线性态的讨论, 判断出正平衡点的存在, 进而给出正平衡点存在的条件, 并分析了正平衡点的稳定性, 证明了闭轨的不存在性.