三维舞台灯光效果中的动画效果模拟

在目前舞台灯光效果的三维实时模拟中,舞台灯光设计师除了定制静态的舞台灯光场景效果外,也需要能够定制一些动态的灯光和场景特效,于是需要对三维舞台灯光效果中的场景灯光特效进行动画模拟。本文提出了如何将先进的渲染引擎技术应用于舞台灯光效果模拟以及动画模拟中,并从用户定制以及动画效果呈现角度进行效果展示。     

真实感海洋场景实时建模与绘制研究进展

真实感海洋场景再现是数字海洋的研究热点,海洋建模和绘制的实时化是关键难题,海洋的大尺度和高动态行为特征是困难的主要来源。首先,回顾海洋建模中经验模型与物理模型的历史演化过程,分析深海区域建模的空间域方法、频域方法及混合方法的特征,比较近岸海域建模的欧拉方法、拉格朗日方法、格子玻尔兹曼方法的特性,归纳近年来海洋建模方法的研究动态;其次,在增强海洋细节真实感方面,总结泡沫、喷溅以及光水交互等现象再现手段的研究成果;然后,从物理建模和绘制方法着手,梳理当前重建固液交互复杂现象所面临的理论和技术难点;最后,结合多年研究实践,指出真实感海洋场景实时再现需要进一步克服的困难及有潜力的研究策略。     

海洋场景绘制关键技术研究及实现

为更加真实地模拟自然场景中的海洋系统,提高在海洋勘探、电影、游戏、军事模拟等重要领域中的应用质量,对海面网格建模、高度场计算和纹理映射进行了研究。另一方面,为满足系统在运行过程中的实时性、稳定性,分别采用了投影网格算法、Perlin噪音、法线扰动技术,并对投影网格算法进行了优化,提出了非均匀视平面网格投影法。最终生成了外形、运动方式和环境较为逼真的海洋系统。经验证,该系统具有较好的实时性和稳定性。     

浅析三维海洋数字动漫关键技术

本文从动漫的发展入手,对三维海洋数字动漫的特点、研究内容以及应用意义进行了分析。进而引出对其关键技术:海洋场景虚拟仿真技术、海洋特效实时渲染技术以及海洋生命仿真技术的研究,详细介绍了三类技术在三维海洋数字动漫中的实现方式及发展现状。最后以动漫系列剧《小海龟漫游海底》为例,验证了三类技术对实践的指导意义,并对三维海洋数字动漫未来的发展方向做出了展望。     

黄土高原西部不同土地利用与土壤侵蚀的相互作用

以黄土高原西部的高泉沟小流域为例,选择19920829号和19930720号两场降雨,利用LISEM模型进行了径流和土壤侵蚀模拟,取得了较好的效果.通过构建不同的土地利用场景,进行不同场景下径流和土壤侵蚀模拟对比以及与现状的对比表明:生态改善与土壤侵蚀为互助性提升过程.     

基于元胞自动机的人车交互行为数值模拟方法研究

为提高在复杂人车交互场景下人车混流疏散模拟合理性,对该类场景下安全设计及高效运营提供可靠技术支持.本文基于元胞自动机模型构建开发考虑行人绕行障碍物,车辆行进中避让行人,以及车辆停启对行人过道判断影响等因素的人车混流交互模型.利用该方法对西安某典型商业地下停车场进行仿真模拟,研究在该场景下的微观人车交互行为与疏散时间及疏散过程中的安全事故的关系.结果表明,本文构建的模拟方法将行人与车辆分别设定独立行为规则并进行非线性耦合模拟,更符合现实场景;通过场景模拟结果可得,在车道承载能力范围内,车道内车辆与停车位交互的影响是对人车混流过程中产生延误和危险情况的主要因素.     

自然场景SAR实时回波模拟器架构及实现

自然场景SAR回波模拟器是当前SAR回波模拟测试的重要发展方向,能够有效支撑当前各类机载、弹载和星载SAR设备的设计、研制和测试。从回波模拟算法、模拟器实现架构以及并行流水计算等3个方面的关键技术,对自然场景SAR实时回波模拟器计算量大的难题进行解决。最后介绍对实验室研制的SAR的回波模拟原理验证样机进行介绍,将成像指标和结果进行分析和展示,对上述的3个关键技术的有效性和可靠性进行验证。     

基于数值模拟的某公交车火灾重构(英文)

使用FDS进行火灾场景模拟可以给火灾调查提供证据支持. 对公交车火灾的数值模拟可以重现火灾现场,通过描述火源、公交车的结构以及可燃物的属性,可以重构火灾过程,解释火灾的发展、烟气的运动和人员的死亡. 基于逃生人员和营救人员的描述,以及火灾现场的燃烧证据,采用并行运算方法进行了重构模拟. 完成了包括热释放速率、温度场、烟气密度以及组分浓度等在内的多参数数据采集. 通过比较模拟结果和火灾现场的调查结果,推测了火势的发展和烟气运动,解释了人员死亡的原因. 从而为整个火灾重构的进一步研究打下基础,同时指出了火灾模拟在实际火灾场景调查中的应用价值.     

基于PCC架构的数据业务管控策略研究

对国内外电信运营商数据业务进行分析,综合考虑四种应用场景,根据策略控制与计费架构,提出基于业务、累积流量、用户签约信息、接入位置和时间等信息的多维管控方案.从策略管控场景、网元部署以及网络组织原则等方面提出在电信运营商网络部署PCC策略控制方案.理论分析与现网数据采集验证所提管控策略可有效提高网络资源效率,优化网络资源.     

模拟场景在骨科见习教学的应用及探讨

对本科医学生进行模拟场景教学的目的，意义提出自己的见解，对实行模拟场景教学可行性进行了探索和思考。     

驾驶模拟舱三维道路交通场景仿真技术

研究道路交通设计方案与实际道路交通场景的仿真.根据研究所需道路的地形地貌、几何特征、路面条件和交通需求,在AutoSim模拟舱实验平台中实现了道路交通人机交互系统的场景仿真技术:道路三维地形和三维模型的建立,三维模型的简化、渲染,行车道路面铺设以及道路交通场景再现.实现了在AutoSim模拟舱实验平台中道路、交通和环境的模拟仿真.     

基于改进双向探索A∗算法的医疗巡检机器人路径规划研究

针对传统导航机器人在复杂大型地图中路径搜索时间长、效率低等问题,提出了一种基于医院复杂环境下的导航策略.对移动机器人在路径规划过程中遇到障碍物、接到临时任务指令以及在同一楼层中两个行驶机器人相遇3种情况,分别讨论了较为合理的路径规划方案.在医院复杂场景模拟环境下的导航策略实验结果表明:该方法能够有效减少路径规划时间,提高搜索效率.EAI移动机器人在线的医院场景模拟环境下实验结果表明:相比传统路径规划算法,该方法能够提高探寻最短路径的效率,且在连续障碍环境下仍能寻找到一条安全性更高、用时最短的最优路径.     

压力坐标海洋环流模式的发展和应用前景

Boussinesq近似的海洋环流模式是基于体积守恒而不是质量守恒模式,因此非经质量订正不能正确模拟海表高度的全局变化,而基于压力坐标考虑海水可压缩性的海洋环流模式则可以精确地保证质量守恒,更适用于海底压力和海表高度的模拟.介绍了在理想几何条件下这两类模式模拟的北大西洋海盆和太平洋海盆海表高度和海底压力的比较.讨论了对Boussinesq近似模式进行全局质量订正的必要性、地转适应过程在减小两类模式模拟结果差异方面的作用、以及压力坐标海洋环流模式的应用前景.     

“基于摩擦叠焊的水下结构物修复系统关键技术研究”课题技术总结

为了保障海洋油气安全开发,解决水下结构物维修作业的关键技术问题,该课题拟开展能够适应水下环境的摩擦叠焊修复关键技术研究。该年度完成了水下摩擦叠焊原理样机研制工作,并开发了相应的焊接工艺。此外,还对原理样机的水下作业场景进行了仿真模拟技术研究。     

电动汽车弹性充电策略的研究

为了缓解电动汽车里程焦虑问题，降低因充电时间过长对日常使用的影响，对家用电动汽车的充电策略进行了研究.针对家用汽车使用场景的离散性，提出弹性充电的方法，利用使用间隙规划充电方案，降低对行程的延误.并提出选择充电站和充电量的最优算法，根据电动汽车自身电池特性和周边充电站的资源竞争情况计算最优的充电决策.通过对真实车型数据和用车场景的模拟，验证了算法的有效性.这表明弹性充电策略能够大幅度节省行程时间，消除用户的里程焦虑.     

大跨径桥梁非平稳抖振响应过程数值模拟方法研究

大跨度桥梁的抖振频率与跨度场景的风场变量因素有关。为了更加准确地获得大跨度桥梁抖振特征,需要对其抖振响应过程进行分析。但是,由于桥梁所处场景的风场环境不同,想要采集多组桥梁的抖振响应数据十分困难。结合桥梁抖振响应的非平稳性,结合多种风场场景模拟结果分析桥梁抖振响应过程,因此提出大跨径桥梁非平稳抖振响应过程数值模拟方法。首先对大跨度桥梁风场数据进行分析计算,获得风场特征函数量,在风场变量模拟场景下,对大跨度桥梁非平稳抖振响应过程相关量进行计算,实现对大跨度桥梁非平稳抖振响应过程数值的全场景模拟。通过选取实体桥梁数据来对提出方法的准确性进行论证,通过数据拟态还原方法分别对桥梁的风场模拟数据、跨度位移数据以及抖振数据三方面进行数据对比分析,通过与实际数据进行对比,得出提出方法具有准确性、可行性的实验结论。     

基于TGEA的透水事故场景模拟

介绍了基于TGEA的透水事故场景模拟,讨论了3D引擎的发展状况,通过模拟水波的方向、速度以及水面的渲染,实现了TGEA中透水事故场景的真实再现,对救援人员的模拟训练有着积极意义。     

压力坐标海洋环境模式的发展和应用前景

Boussinesq近拟的海洋环流模式是基于体积守恒而不是质量守恒模式，因此非经质量订正不能正确模拟海表高度的全局变化，而基于压力坐标考虑海水可压缩性的海洋环流模式则可以精确地保证质量守恒，更适用于海底压力和海表高度的模拟，介绍了在理想几何条件下这两类模式模拟的北大西洋海盆和太平洋盆海表高度和海底压力的比较，讨论了对Boussinesq近似模式进行全局质量订正的必要性，地转适应过程在减小两类模式模拟结果差异方面的作用，以及压力坐标海洋环流模式的应用前景。     

基于Qualnet的城区场景中VANET机会路由仿真

在车联网的城区场景中,由于节点密度实时变化、快速移动以及建筑物对通信信号造成的损耗等原因,通常会造成车辆之间形成间歇性的连接通信.结合实际通信场景模型和携带-存贮-转发策略改进VADD协议,针对VANET中的城区交通场景模型,利用VanetMobiSim和Qualnet仿真平台进行仿真.结果表明,与传统的城区环境通信协议相比,该仿真模型在分组投递率和消息延迟方面有所提高.     

基于时隙的R2V网络上行链路规划通信价值最大化研究

对路边单元与车辆之间(R~2V)进行上行数据传输的价值最大化问题进行了研究,通过对RSU时域进行时隙划分,采用Santa Claus Problem进行规约,证明了传输价值最大化是NPC问题,并进行了线性规划描述.分别对静态和动态的场景进行了模拟,针对静态场景,提出了近似比为1+ε的多项式时间近似调度算法(PTAS);针对动态场景,分别模拟了先到先服务算法(FCFS),以及基于速度、权重、传输量为启发函数的启发式算法(WFCS).仿真结果表明:WFCS算法能更好地适应网络通信价值最大化的需要,在保证网络服务质量的同时有效提升网络整体通信价值.