扬州市区京杭大运河水污染可视化模拟研究

以京杭大运河扬州市区段为研究对象,根据其水文特征选定了一维和二维水质模型.研究了如何实现污染时空分布的可视化模拟.详细讲述了可视化模拟的几个关键技术,即基本框架、河流栅格数据提取与叠加显示、水质模型的数值化处理与集成、多点排污计算与颜色匹配、污染曲线绘制及多时相历史污染再现.开发河流水污染可视化模拟系统,对扬州市区京杭大运河真实数据和假设数据分别模拟,效果良好.创新点在于将地理信息和专业的水污染模型无缝集成,并将数据、模型计算和结果表达集成在统一的实时可视化平台中.     

城市地理信息三维可视化研究

讨论的城市地理信息系统三维可视化技术致力于将传统的地理信息系统和虚拟现实技术结合起来，通过对图形数据和属性数据库的共同管理、分析及操作，实现数据可视化，为城市管理和决策提供准确、及时、全面的信息、依据和手段，促进城市管理的规范和科学化。本文建立的三维可视化城市地理信息系统使用了细节层次(Level of Detail，LOD)显示技术和视景分块调度技术来提高实时性。     

基于VRML的多晶体晶粒三维形貌仿真及可视化研究

根据模拟微观组织的Rappaz连续形核模型和晶粒的细胞生长法,对多晶体凝固过程中晶粒组织进行了三维建模。采用面向对象的计算机仿真技术,完成了晶粒的三维形貌仿真;并将由VC 6.0中生成的仿真结果自动转换为VRML2.0的场景文件;在浏览器中实现了三维仿真结果可视化。在PC机上实验表明,所构建的仿真模型较好地模拟了多晶体的三维形貌;从而为多晶体材料微观组织的研究提供一种三维数字化模型。     

基于VRML的人脑解剖结构三维可视化

以人脑核磁图像为基础,利用虚拟现实建模语言(VRML)对人体脑部结构进行三维重建,可以对感兴趣的脑结构的空间形状、空间位置有更加直观的了解,并可进行人机交互式的操作,从各个方向、各个角度对之进行交互式观察。原始数据来自MNI(蒙特利尔神经所),共有人脑核磁图像181层,层间距为一毫米。人工提取坐标点数据,共制作了人脑外部轮廓、脑室系统、苍白球、豆状核、丘脑、尾状核等结构的网格状模型和面状模型。     

近地空间环境要素三维建模与可视化仿真研究

提出了近地空间环境要素三维建模的静态模型和实测模型。根据近地空间环境各要素的特点，首先利用各种静态模式和实测数据构建三维空间数据场。然后对数据场进行六面体单元剖分，其中对实测得到的空间数据利用雅克比矩阵转换为规则六面体数据。最终，分别给出了中性大气、电离层等离子体、地球基本磁场和地球辐射带的几何模型，提出了一种适合于近地空间环境要素仿真的通用三维可视化方案。     

可视化仿真中三维建模策略研究

对可视化仿真中的三维建模技术进行了研究。从模型的实现途径入手,分析了各种建模方法的特点和应用领域,给出了建模方法的选择策略;对主流三维建模工具进行了深入探讨,给出了建模工具的应用策略;针对仿真对模型的管理和调用需求,分析了层次化建模的必要性;针对大量模型的异构问题,通过实践探索了几种主流三维格式到FLT格式的途径,给出了模型的归一化策略;最后对三维实体模型的建模流程进行了归纳,并演绎出具有一般意义的三维实体建模策略集,对可视化仿真中的三维实体建模具有了一定的参考价值。     

三维地形建模与可视化研究

针对当前地形三维可视化及其绘制技术的研究现状,在吸取计算机图形学、科学计算可视化、虚拟现实、计算机网络的先进理论和技术成果的基础上,围绕数字地形模型以及基于网络的三维地形可视化等核心技术内容展开研究,提出了建立数字地形模型中不规则三角网(TIN)的改进算法和思路,给出了运用VC 和OpenGL实现的三维真实感地形可视化实验软件。     

计算机三维电磁辐射场的可视化研究

本文对计算机信息电磁辐射模型计算及实测产生的３Ｄ数据集进行可视化处理，生成其矢量场的可视化图象，有助于人们理解与分析辐射场的分布情况，发现通常通过数值信息发现不了的现象，帮助人们摆脱直接面对大量抽象数字组合成的复杂形态，而很难发现其内在本质的局面，提高研究水平与效率。     

基于OpenGL的冷轧轧制过程可视化仿真

虚拟轧制系统可以为现有轧机的设计和现代化改造提供技术支撑和仿真试验环境;可以探索现有轧机工艺特性,改善工艺参数,以提高产品的质量与产量。根据1200四辊轧机,采用先进的OpenGL建模技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术,建立了一套能够完成设备仿真、控制仿真和管理仿真的冷轧轧制过程动态仿真系统。可以实现不同情况下的仿真,并且能够对输出结果进行追踪。     

面向虚拟地理环境的三维可视化架构研究

提出了虚拟地理环境的可视化架构应该由三个部分组成:数据模型接口,模型集成接口和可视化流程管理;在将这三部分结合成一个完整体系的同时,分别讨论了三者在面向虚拟地理环境三维可视化架构中所起的作用,并且针对一些技术性难点提出了相应的解决方案。     

虚拟高坝泄洪挑流运动的建模与实现

以挑流泄洪为例,提出了基于泄洪水力学模型和粒子系统的虚拟泄洪水流运动的建模与实现方法,建立了坎前水舌运动、空中扩散射流、空中水舌碰撞以及水流跌水碰溅的粒子系统模型,实现了泄洪水流运动的场景逼真模拟,为直观分析高坝泄洪雾化问题提供了新的辅助手段。应用实例证明了该方法的有效性。     

虚拟座舱实时视景仿真系统的设计与实现

本文首先阐述了虚拟现实技术在虚拟座舱视景仿真领域的应用，并通过三维可视数据库对物体及地形场景进行了建模，然后利用实时开发应用程序对场景动画进行驱动，最后实现了虚拟座舱的实时视景仿真系统。该系统可以完全满足虚拟座舱实时性的要求，为研究座舱仿真系统的视景实时生成问题提出了新的解决方案。     

三维随机海浪交互式仿真技术研究

随着自然现象的交互式模型不断发展,海浪的可视化模拟日益受到关注。通过研究三维随机海浪的仿真技术,基于Gerstner海浪模型开发仿真系统,并利用海浪谱对其进行仿真控制。此外,从网格模型的建立与优化,纹理映射与光照三个方面讨论了三维海浪的仿真方法。仿真结果表明,该系统不仅可以实现实时、逼真的三维随机海浪仿真,同时具有较好的交互性。     

航天发射可视化仿真分析技术与应用研究

航天发射领域开展了大量的数字化设计验证、数字化合练与模拟训练、箭地联合仿真评估等数字化实验工作,都涉及航天发射信息可视化的问题。利用虚拟现实技术、系统仿真技术、数据可视化技术等,按照多线程、多模块架构设计思想,以及消息队列系统交互模式,构建了集数据管理、场景管理、计算管理和脚本管理功能于一体的航天发射可视化仿真分析技术平台,并开展了多星危险性、特种操作测发工艺、整流罩开孔和测试发射流程状态可视化仿真分析应用案例研究。