数据结构在计算机图形学中的应用

计算机对于数据的组织形式,以及对于数据的储存方式被称为数据结构。将计算机的字符处理系统升级为计算机的图像处理系统是计算机图形学需要研究的重要内容,计算机图形学需要将数字信息转换为图像信息,并且能够将图形信息恰当地在计算机的显示屏上面展示出来的一种科学技术。计算机图形的产生、处理技巧以及图形的输出等技术都是其中的难点。计算机需要处理的图形信息是相互之间存在着某些关联关系的数据元素的一个集合,通过将图形的数据结构建立起来,让计算机在生成、处理以及输出方面的准确性、完整性以及时效性得到较好的保障。该文主要以计算机图形学作为研究的主体,针对数据结构在其中的一些重要应用展开分析和探讨。     

浅论科学计算可视化及其在医学上的应用

科学计算可视化是指应用计算机图形学和图像处理技术,将科学计算过程中产生的数据及计算结果转换为图形或图像在屏幕上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。它使往日冗繁枯燥的数据变成生动直观的图形或图像。科学计算可视化的应用领域非常广泛。本文论述了科学计算可视化的基本概念、重要意义及其在医学领域的应用前景。     

可视媒体智能处理实验室简介

<正>1.实验室介绍可视媒体智能处理实验室现有IBM图形图像工作站、DeHasphere场景三维扫描仪、双通道三维投影系统、数据手套、力反馈系统、数字化校园漫游系统、Virtools虚拟现实三维开发平台、多触点桌面交互系统等设备,以及各种专业图形图像处理软件和实验仿真平台。实验室先后承担了可视媒体智能处理科研团队的多项国家级和省部级科研项目的研究工作,以及本科生课程《计算机图形学》、《图形绘制技术》、《信息与编码》、《数字图像处理》、《人机交互》、《优化理论与方法》,研究生课程《数字媒体技术》、《图像工程》、《数字视频处     

形状及纹理分析方法在图形学中的应用研究

从图像、图形融合的思想出发,介绍了基于图像分析的表面形状恢复及纹理三维特征获取方法,并将其应用于图形建模和纹理映射．首先利用不同视点下的遮挡边缘序列,并结合其它视觉信息的分析,获取了表面点的三维几何坐标,实现了基于图像分析的表面形状绘制．接着利用阴影分析方法,提取纹理图像的表面起伏特征,将该特征结合像素点的颜色属性,进行图形纹理映射,实现了基于图像特征分析的图形纹理生成．实验结果证明了图像、图形融合思路的可行性和有效性及图像、图形融合方法的巨大潜力．     

基于注意力机制的循环一致性生成对抗网络

针对循环一致性生成对抗网络（Cycle-GAN）在图像风格转换任务上出现的纹理细节处理得不好、背景颜色保留较差等问题，并且缩小在配对图像数据集和非配对图像数据集上训练结果的差异，提出一种基于注意力机制的循环一致性生成对抗网络，在生成器网络中融入通道注意力机制（SE-Net），利用网络自主学习的方法得到每一个特征通道的重要程度，再分别赋予每个特征通道不一样的权重系数，以此来强调有重要特征的部分、抑制非重要特征的部分，使得不同特征和不同区域能够被生成器网络非均匀的处理。同时引入对比学习（CL），使网络能够学习到图像的更高层次的通用特征。实验结果表明，所提方法在horse2zebra数据集上取得了较好的结果。     

一种心脏影像四维动态实时绘制方法

借助心电图门控技术,多层螺旋CT(MDCT)可以采集心脏的跳动信息,但传统的体绘制方法不能满足心脏动态实时重建需求.提出一种采用心电图门控MDCT采集心脏多时相数据,基于图形处理器纹理映射的心脏动态4D实时绘制方法.该方法将采集到的数据、GPU计算获得的材质与光照属性和传输函数数据,分别映射到GPU纹理单元.片元程序实...     

三维可视化安全态势感知技术研究

网络态势可视化技术作为一项新技术,是网络安全态势感知与可视化技术的结合,将网络中蕴涵的态势状况通过可视化图形方式展示给用户,并借助于人在图形图像方面强大的处理能力,实现对网络异常行为的分析和检测。同时还选择安全态势可视化中的一种视图,开展了三维可视化技术的研究,介绍该软件的设计开发流程,并基于OpenGl开发平台对其进行了编码实现。     

一种适用于卷积结构的非图像数据预处理方法

卷积神经网络凭借局部相关和权值共享等优良特性而广泛应用于图像处理领域，成为最受欢迎的神经网络架构之一.然而，对于基因组、语音和金融等非图像形式的数据，传统的卷积网络可能无法完全适用.为了摆脱这一困境，科研人员不断尝试研发诸如循环神经网络以及注意力机制网络等可用于解析非图像数据的网络结构，拓展神经网络的应用范围.新型网络架构的研发无疑是困难且耗费巨大的，从另一个角度出发，提出一种适用于卷积网络结构的数据预处理方法.通过处理源数据，将其转换为特定的一维特征向量或二维图像矩阵，接着送入自定义卷积结构中观察其算法表现.实验采用UCI和Kaggle平台上的经典数据集进行测试并使用了SVM、决策树、随机森林等传统机器学习模型来对比该方法的可行性和有效性.     

工程图学网络学习系统的研制

针对《工程图学》课程的教学特点,应用计算机CAD技术,并结合多媒体技术研制开发了工程图学虚网路学习系统,该网络学习系统通过图形、图像、动画、模拟装配等多种方式交叉转换,化静为动,全方位展示,有利于学生认知思维的深化与发展。     

基于直方图调整的传统民族图案特征分析

利用计算机图形图像技术对中国传统民族艺术图案的特征进行了数值分析。利用直方图均衡化和灰度值五值化方法将原始灰度图像进行灰度分布调整,形成具有更加清晰灰度差异的新灰度图像;利用图像分析与处理中的几何不变矩方法,计算新灰度图像的12个几何不变矩,作为其特征向量;利用聚类分析中的k一均值聚类方法对其进行分类。通过具体算例,可以看出该方法原理简单、实现容易,得到了较好的分析结果,为传统民族艺术图案的计算机分析与处理提供了参考。     

基于云渲染的三维BIM模型可视化技术研究

利用BIM(Building Information Modeling)技术进行工程建设的精细化管理需要实现三维BIM模型的在线展示及交互操作.传统的三维图形可视化技术虽然能够实现模型展示,但存在模型文件格式兼容性差,对终端设备硬件要求高,缺少必要的交互功能等问题.针对这些问题进行系统分析,提出了一套基于云渲染技术的三维BIM模型可视化解决方案.其中包括源模型文件轻量化转换技术,基于HOOPS的图形引擎开发技术,以及基于云渲染的大体量模型浏览器展示和交互技术.通过系统研发实现了主流建模软件Revit、Catia、Microstation、Tekla模型源文件的轻量化转换,以及基于云渲染的图形引擎系统,并在北京至张家口铁路工程建设项目中进行了验证.     

基于3ds max和VRP平台的虚拟手机设计与实现

虚拟现实技术集成了计算机图形学、计算机仿真、人工智能、传感、显示、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机生成的高技术模拟系统。本文利用3ds max和VRP平台设计实现了一个虚拟手机平台,并在文中详细阐述了虚拟手机的设计流程,实现过程,以及在制作过程中应注意的事项,从而可以使用户在真实的手机正式发行之前,提前体验该手机的各项功能和性能,也有利于生产商更早的收集到用户对手机的意见和建议。     

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。     

真实感人体头部建模方法研究

在虚拟环境中，对人体头部变形曲面提取特征并参数化，建立基于弹簧质点系统的标准几何模型；借助重叠图像拼接技术形成纹理图像；根据纹理图像调整几何模型特征参数，配准图形和图像形成特定的变形几何模型，再把拼接图像纹理映射到变形几何模型上，得到一种真实感人体头部模型。     

基于WEB的飞机维修专家指导系统的设计与实现

系统以Delphi 7.0作为开发平台,采用了CLIPS专家系统技术、计算机图形化技术、多层网络服务技术和SQL SERVER数据库技术,较好地解决了专家知识图形化建立、三层结构网络分布式服务、远程提供故障诊断指导、历史经验积累学习等问题。     

基于LED 点阵屏的智能视力仪

为解决青少年视力下降问题, 设计了改善和提高视力的智能仪器。该仪器以眼睛的生理特点为研究基础, 结合计算控制技术和双色LED(Light Emitting Diode)显示技术, 采用了高性能的stm32f103zet6 微处理器控制LED 显示和人机交互系统, 并采用RLE(Run Length Encoding)图像压缩技术, 使图形的显示更灵活多变、丰富多彩。测试者通过操作平台(语音提示和液晶显示), 用眼观察LED 屏显示的各种训练图形调节眼睛的紧张状态, 缓解视力疲劳。测试结果表明, 经过一段时间的仪器治疗, 学生的视力普遍得到了提高, 效果显著。     

基于网络流的巨型模型渲染系统

提出一种基于混合元素的网络流可视化渲染系统,采用新的分块方法对块内数据用点和三角形面片混合元素进行表示.不仅保留了点渲染的优点,弥补了其渲染效果的缺陷,同时由于采用外存渲染技术,减少了内存的占用量.此外,还对系统的传输机制进行了改进,使之更加适应远程浏览三维模型的要求.     

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。     

基于电子地图的电信传输网资源管理系统

本系统根据新形势下传输业务管理的需要,基于国际最新互联网技术,采用国际优秀的ARCGIS平台开发的传输网络资源管理系统,克服了历年来传输资源管理系统在处理图形数据时的困难,将各种信息与地理位置很好地结合在一起,图文并茂,简单直观,集中运用地理信息技术、计算机技术、数据库技术、网络技术的成果,使管理的数据量更大,分析功能更强。为网络的发展建设和可靠运行提供准确依据和灵活快捷的分析参考手段,提高网络资源的使用率。     

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.