基于CUDA的立体匹配算法评估工具研究

立体匹配是虚拟现实领域的重要研究内容,已有研究主要关注提高算法的精度,对算法运行的时间性能考虑较少。为了方便对不同立体匹配算法的运行速度进行对比,设计并实现了基于CUDA的立体匹配算法评估工具。介绍其环境配置、各个功能模块,并对两个典型立体匹配算法进行了测试和分析。实验结果表明,能够从精度和运行时间两个方面对立体匹配算法进行评估。     

FDTD并行计算中的区域划分及负载平衡

与并行处理机相比,基于局域网的并行FDTD算法是解决复杂电磁问题相对简单的、有效的方法。本文讨论了利用网络进行FDTD并行计算时需要解决的两个关键问题:区域划分及负载平衡策略,并利用局域网内的2台和4台PC实现了对平面光波导实例的并行计算,给出了实验结果。结果表明,利用该方法可以获得较好的加速比,并能大大提高计算的效率。     

基于计算机图形处理器加速的体绘制

可编程顶点渲染器和片元渲染器已成为新一代图形处理器(GPu)的标志.应用可编程渲染器带来了许多过去由固定渲染器无法得到的复杂图像效果和三维环境的真实感.图形硬件的可编程能力也扩展了硬件加速的直接体绘制算法,提高了它的交互性能和图像质量.我们充分利用硬件加速支持的三维纹理、片元渲染器,实现了硬件加速的体绘制.     

基于数字信号处理器的指数加减速算法仿真

通过对指数加减速原理分析，建立了离散时间域的软件加减速公式，并改进了算法，实际应用于自行开发的基于数字信号处理器（DSP)的多轴运动控制器。通过测量运动控制器输出电压以及与MATLAB的数值仿真结果比较，证明了改进的指数加减速算法公式在数控加工中具有实际意义。     

一种基于CUDA的三维点云快速光顺算法

提出了一种基于CUDA的点云光顺算法。算法细分成点云空间划分,K邻近搜索,法矢估算以及光顺等四个独立的且并行程度非常高的步骤。设计了基于CUDA的点云空间平均单元格划分算法及数据结构,有效提升了点云的划分效率;设计了基于CUDA的空间K邻近搜索算法;改进了点云法矢估算方法,提出了高斯加权的法矢计算方法,有效改善了法矢估算效果;在光顺过程中加入了邻近点的面积影响因子,缓和了过光顺等不足。最后通过实验验证了算法的有效性。     

基于VR的水电站调度三维图形仿真研究

研究了基于VR的水电站调度三维图形仿真,应用先进的图形技术及VR技术,提出了基于VR的水电站调度图形仿真方法;结合数值理论,提出了水电站图形仿真所包括的三种数学模型;建立了水电站图形仿真数字模型,提出了场景实体、水流实体及水流粒子的数字建模方法;基于虚拟现实技术,实现了可实时交互的水电站调度虚拟场景;进行了工程实例分析,介绍了该方法的应用。     

图形组态仿真软件系统分隔与模块排序算法研究

介绍了图形组态仿真软件系统分隔与模块排序算法,提出了基于邻接矩阵树搜索的系统分隔算法,这种算法易于编程实现,对于存在环路的仿真系统,不但可以迅速找到环路,还可以记录下环路内部各模块的输入/输出关系.对于模块排序给出了两种算法,一种是根据模块未知输入个数排序的算法,一种是根据各模块与输入模块距离大小排序的算法.根据模块距输入模块距离排序的算法只需要从每个输入模块对仿真系统进行遍历,不需要关注该模块的位置输入个数,因此算法相对要简单.这两种算法确定的模块计算顺序不一定相同.最后通过对一个图形组态仿真系统实例的分析验证了算法的合理性.     

FDTD算法中薄涂层介质参数等效方法

本文介绍一种在时域有限差分（ＦＤＴＤ）算法中薄涂层介质参数的等效处理方法。具体计算例子表明这种方法对处理金属表面涂层厚度不到一个ＦＤＴＤ元胞大小的情况非常有效。最后还计算了有耗涂层飞机机翼模型的ＲＣＳ。     

机器人系统的图形仿真

本文中我们按照面向对象的方法定义了一种通用的数据结构，用来描述机器人及其环境；给出了图形消隐算法和碰撞检测算法，实现了机器人的三维动画显示；完成了机器人示教仿真和典型任务仿真的功能。以上功能在单机器人系统和双机器人系统中均得到了实现，并且能奶容易地推广到多机器人系统。我们将根据自己的经验就机器人图形仿真的主要方面作一个较完整的介绍。     

基于环节的控制系统图形组态仿真软件

介绍了一个基于环节的控制系统图形组态仿真软件的功能和实现方法，及改进的仿真算法，在数值计算方法中，引入了拉各朗日线性插值方法，既大大减少了迭代计算量，又保持了原有的仿真精度，利用这一可视化仿真平台，用户可对线性系统，多变量系统，多变量Smith预估控制系统，采样系统等方便快捷地建立方框图形式的系统仿真模型，从而为复杂系统的分析和设计提供了仿真研究平台，系统界面友好，易于扩展。     

基于Petri网的作战单元完好性仿真

作战单元完好性是最能综合反映作战单元使用与保障任务要求的参数之一,完好性的评价参数主要有完好率和使用可用度等。在对作战单元复杂任务和完好性参数进行分析的基础上,给出完好率和使用可用度的理论公式,分别分析基本任务和复杂任务下作战单元完好性的仿真方法并给出仿真流程图,应用Petri网技术在ExSpect仿真环境下分别建立基本任务和复杂任务下作战单元完好性的仿真模型,实现对完好性的评估。最后,针对自行火炮“靶场打靶”实例进行仿真分析和评估,验证了此模型的正确性和实用性。     

基于FDTD的早期乳腺癌超宽带成像的仿真与校验

介绍了一种基于时域有限差分法(FDTD)的早期乳腺癌超宽带微波成像仿真软件。该软件能模拟由激励源发出的超宽带微波信号在乳房组织中的色散传播,以及遇目标后发生散射、最终被接收天线接收的过程。软件还考虑了在两种介质分界面上电磁波发生反射和折射的情况。为验证该软件的有效性,分析了几种情况下接收信号的波形,并用该软件得到的仿真数据进行共焦成像。结果表明该仿真软件可用于仿真早期乳腺癌超宽带微波成像。     

多导弹发射单元HLA仿真系统中数据分发管理的应用

根据基于HLA的多导弹发射单元分布式仿真系统中数据分发和过滤的具体需求,在对HLA中数据分发管理策略深入研究的基础上,文章提出了多层次区域面序列和多层次路径空间序列的数据分发管理方案.通过在路径空间中创建平行的区域面序列和在空间中创建平行的二维路径空问序列,实现多导弹发射单元分布式仿真系统中数据信息的分类、分层次分发过滤,同时采用措施优化区域匹配、减少组播组分配,进一步提高数据分发的效率.仿真结果证明了方案的有效性.     

并行Agent仿真研究综述

作为一种研究复杂系统的有效途径,基于Agent的建模仿真方法得到了广泛应用,但随着应用规模和复杂度的增加,仿真运行速度成为制约其应用的一个重要因素。并行Agent仿真通过将Agent模型分配到多个处理单元上同时运行来减少仿真运行时间,是提高仿真运行速度的一个直接手段。根据基于Agent的建模仿真的基本思想,分析了并行Agent仿真区别于传统的并行离散事件仿真的新特点,着重从时间同步协议、负载均衡、通信优化三方面阐述了并行Agent仿真的研究现状,并对基于通用目的图形处理器的并行Agent仿真进行了讨论。最后对并行Agent仿真未来的研究方向进行了展望。     

基于竞争决策单元的数据包络分析模型

决策单元之间处于竞争关系时,所有决策单元的某些投入或产出总和是有限的,一个决策单元改善自身效率的行为可能会影响其他决策单元.针对此情形,提出一种基于竞争决策单元的数据包络分析模型,比较了该模型与传统DEA模型的生产前沿面的区别,并指出此模型在管理决策领域可能的用途.最后,用一个算例分析演示了此模型.     

基于传输线理论的零阶谐振器FDTD分析与优化

通过FDTD数值仿真,完全由电路理论所描述的零阶谐振器特性得到了证实。通过对电路参数的研究可以更好的定性分析零阶谐振器特性:谐振频点的数量取决于单元结构的个数,而零阶谐振频率是不依赖于结构长度的。改变短路电感的长度及金属导孔的位置,可以调整零阶谐振频率。通过对结构的进一步优化,可以获得一个更小的1.5个单元结构零阶谐振器模型,该模型在1.9GHz频率上具有较好的无负载品质因数Q。     

基于全波电磁仿真的ISAR超分辨成像模拟

采用FDTD方法对ISAR转台成像模型进行全波电磁建模和仿真.仿真中采用调制高斯脉冲信号源,选取目标宽频带回波数据低、高两段频数据进行成像处理.在成像处理中,分别采用传统FFT算法和MUSIC超分辨算法.成像结果表明,实际目标的成像机理比理想点目标模型复杂很多,而且低、高不同频段的成像结果有较大差别,这一差别在理想点目标模型中是观测不到的.MUSIC算法的计算量虽然比FFT大,但其极高的成像分辨率有助于改善对实际目标的细节成像,并且有助于研究实际目标的成像机理.     

基于Microsoft Visio 2002构建仿真图形化建模环境

通过分析图形化建模系统的一般要求，提出了基于Microsoft Visio 2002进行仿真图形化建模系统开发的方案。讨论了基于Visio进行仿真图形化建模系统开发的几个主要问题，对于其中的难点给出具体的解决办法。实践证明，该方案是可行的，并且比传统开发方法具有一定优势。     

小波变换用于CT图像重建及处理研究

研究了小波变换多分辨率图像重建和局部区域重建算法。在算法中 ,小波滤波器直接修正重建滤波器 ,重建得到各种细节图像 ,并能快速地得到重建图像的轮廓。由于小波变换的局部性 ,使用局部数据能重建局部图像。通过小波多尺度分析和重构系数控制 ,提出一种简单算法 ,在重建中进行图像增强和噪声消除 ,该算法将图像重建与图像处理结合在一起。与通用的算法相比 ,能提高重建速度和图像质量