基于GPU的喷泉模拟

粒子系统一直是模拟喷泉特效最常用的方法,但是当喷泉规模较大时,每一帧都要计算大量的粒子属性,使喷泉的模拟很难达到实时。针对以上问题,本文提出了基于GPU加速的粒子系统喷泉模拟方法,充分发挥GPU强大的运算能力,并与CPU配合以弥补GPU的不足,大大的提高了粒子系统的运行速度,使几百万数量的喷泉粒子能够实时绘制。同时本文还提出了喷泉水雾的生成方法,使喷泉效果更加逼真。     

基于OGRE粒子系统的喷泉模拟

粒子系统在计算机图形学中占有至关重要的地位,被用于实时模拟自然景物和现象中.在粒子系统的基本理论结构上研究了面向对象的图形渲染引擎（OGRE）粒子系统的核心原理以及粒子脚本语言.提出了一种基于OGRE粒子系统的喷泉模拟方法,在该图形渲染引擎下实现了多种喷泉效果.使用这种简本语言使程序员更容易开发,大大提高了喷泉模拟的开发速度和开发效率.     

E&AMode:一种新的基于引擎粒子系统的图像渲染模式

本文分析了图像引擎粒子系统的传统实现方法的优劣,提出了一种称为发射源&影响者(E&AMode)的图像渲染模式,该模式实现了粒子系统模拟效果的多样性,粒子运动状态的动态性和结构设计的灵活性.本文介绍了新模式的基本结构、算法思想和实现方法.试验结果表明,发射源&影响者模式能够实现粒子属性的灵活设置,粒子运动状态的动态改变和模拟效果的多样性.     

基于粒子系统的实时降雨模型

本文基于粒子系统的基本原理分析井提出了实用的自然降雨模型和雨粒子的属性。用直线作为雨粒子的形状、用雨粒子组实现降雨的连续补充,模拟雨滴下落过程中受到的重力作用,并结合两种简化的风场模型,从而更加完善了降雨模型。最后改进了水波的快速模拟算法。     

E&AMode: 一种新的基于引擎粒子系统的图像渲染模式

本文分析了图像引擎粒子系统的传统实现方法的优劣，提出了一种称为发射源&影响者(E&AMode)的图像渲染模式，该模式实现了粒子系统模拟效果的多样性，粒子运动状态的动态性和结构设计的灵活性.本文介绍了新模式的基本结构、算法思想和实现方法.试验结果表明，发射源&影响者模式能够实现粒子属性的灵活设置，粒子运动状态的动态改变和模拟效果的多样性.     

基于粒子系统的动态雪景模拟

目的通过研究粒子系统方法,同时结合面向对象的程序设计语言,提出粒子系统的雪景模拟算法结构,模拟生成逼真的视觉效果。方法恰当选择粒子数量和粒子模型,结合OpenGL平台,针对雪景其具体的结构进行分析后,得到雪景的动态模拟。结果实践表明,该粒子系统模型可在复杂的三维场景中实时地模拟降雪现象,仿真效果逼真。结论提出了一种新颖的算法,从而有效解决了一般的粒子系统在动态雪景模拟中实时性差的问题。     

基于Direct3D的气旋式粒子系统的模拟

粒子系统是模拟不规则模糊物体最为成功的图形生成算法之一。研究粒子系统原理和Direct3D图形函数库开发技术,分析气旋粒子的静态属性和运动规律,根据物理运动原理模拟气旋式粒子系统的三维场景。系统用户可操纵摄像机进行观察、交互,具有较好的真实感、实时性。     

基于粒子系统的水滴溅落模拟

粒子系统因其灵活性,适应性等特点,被广泛应用于不规则物体模拟。介绍了一种基于粒子系统的水滴溅落模拟方法并设计了相应的数据结构,采用结构化的粒子模拟水滴,使用了纹理映射等技术实现了水滴粒子的可视化。实验结果表明,该方法形象地反映了水滴溅落的整个变化过程。     

船舶航迹流实时动态仿真

完全用W .T .Reeves提出的粒子系统方法无法满足仿真系统的实时性要求。为使航海仿真系统能进行实时模拟 ,提高对水波、浪花及船舶航迹流模拟的逼真程度 ,采用粒子系统建立航迹流模型 ,模拟航迹流的外轮廓 ,确定图象的α值 ,利用图象合成方法中粒子的透明度来实现不规则性航迹流的实时动态仿真。分析研究了粒子系统的航迹流模型及图象合成的主要方法 ,实时地模拟出船舶航迹流随船舶大小、速度变化 ,随时间消退、随波浪上下起伏等动态效果     

船舶航迹流实时动态仿真

完全用W.T.Reeves提出的粒子系统方法无法满足仿真系统的实时性要求。为使航海仿真系统能进行实时模拟,提高对水波、浪花及船舶航迹流模拟的逼真程度,采用粒子系统建立航迹流模型,模拟航迹流的外轮廓,确定图象的α值,利用图象合成方法中粒子的透明度来实现不规则性航迹流的实时动态仿真。分析研究了粒子系统的航迹流模型及图象合成的主要方法,实时地模拟出船舶航迹流随船舶大小、速度变化,随时间消退、随波浪上下起伏等动态效果。     

基于动态纹理和粒子系统的喷泉模拟

喷泉效果可以大大增强虚拟现实系统的沉浸感.粒子系统是实现喷泉效果的有效方法,但该方法由于需要大量三角形单元的绘制,会降低虚拟现实系统的实时性.这里采用矢量控制法来建立粒子系统喷泉模型,然后渲染成一定幅数的连续图像,将这些图像作为贴图,同时采用billboard技术和动态纹理技术实现纹理喷泉的绘制,既保证了系统的真实感,又提高了系统的实时性.     

自由空间光通信中的数字喷泉码方法

为了克服大气衰减和光强起伏对自由空间光通信性能的影响,信道编码是解决大气湍流信道影响的关键技术.数字喷泉码是一种无固定码率的信道编码方法,其中度分布是数字喷泉码设计的基础,本文采用开关度分布的方法,并给出其开关点最佳值.实验仿真结果表明,分别在自由空间光通信系统的弱湍流和强湍流环境条件下,数字喷泉码相比于RS码有较好的编码增益,数字喷泉码中的开关度分布相较于二进制指数度分布、鲁棒孤子度分布,在相同的信噪比条件下,开关度分布的误码率更低,信息速率的下降趋势也最少,同时双开关度分布与单开关度分布相比,对于自由空间光通信系统的性能提升更大.因此,双开关度分布数字喷泉码能有效抑制大气湍流的影响,大幅度地提高自由空间光通信系统性能.     

基于地理信息系统技术的溃坝洪水三维可视化研究

提出了一种基于三维地理信息系统（Three Dimensional Geographic Information System,3D-GIS）和虚拟现实技术的洪水演进可视化仿真的原理和方法,给出了根据二维浅水方程的数值计算结果构建洪水演进可视化模型的具体过程,讨论了3D-GIS洪水演进可视化实现的关键技术.最后,设计并实现了一个包含洪水演进可视化功能的完整的决策支持系统,能为防洪和减灾提供直观的图像信息,并且该系统成功地应用在实际生活中的相关部门.     

树木模拟的粒子系统模型及其实现

以树木的静态造型为背景，提出一种基于骨架定制和粒子系统模型的树木模拟方法．内容包括基于粒子系统方法的树木形态结构描述与生成，基于粒子系统模型的树木生长模拟，以及由粒子系统法生成的树木模拟结果和进一步的工作设想等．     

自然雪景的仿真研究

随着现代人对屏幕显示画面的真实感要求越来越高,如何更为逼真的模拟雪景对图形学研究者提出了新的挑战.主要实现了基于公告板技术的雪粒子绘制,探讨了系统实时性优化的方法,实现了实时性保证下的高效雪景仿真.     

基于喷泉码的强抗干扰跳频传输设计及性能

针对跳频系统在一半跳频频点失效时系统瘫痪而无法通信,而喷泉码具有无码率、低复杂度、易于硬件实现等优势,考虑将喷泉编码用于强抗干扰跳频通信系统中. 本文在对喷泉码编码原理及算法进行深入分析基础上,研究了基于喷泉编码的连续和随机频点部分频带干扰情况下的高效传输和译码性能. Matlab仿真表明,采用高码率LDPC预编码能有效降低译码开销. 此外,还给出了一些重要结论以及译码参数计算公式,对实际跳频系统具有重要的指导意义.      

风速计调节喷泉喷水量问题的分析

针对大型喷泉系统喷水量调节问题，采用流体力学风洞模型试验得出的三维物体型阻理论、微气象学、建筑给水、排水工程喷泉设计导论，以及物理学基本运动学理论，得出了喷泉喷水量调节的基本理论依据以及解决方法，为大型喷泉调节系统设计工作提供了有力支持。     

Localization in 3D sensor networks using stochastic particle swarm optimization

Localization is one of the key technologies in wireless sensor networks,and the existing PSO-based localization methods are based on standard PSO,which cannot guarantee the global convergence.For the sensor network deployed in a three-dimensional region,this paper proposes a localization method using stochastic particle swarm optimization.After measuring the distances between sensor nodes,the sensor nodes estimate their locations using stochastic particle swarm optimization,which guarantees the global convergence of the results.The simulation results show that the localization error of the proposed method is almost 40% of that of multilateration,and it uses about 120 iterations to reach the optimizing value,which is 80 less than the standard particle swarm optimization.