一种基于动态纹理的运动场景可视化方法

为实现大规模角色运动场景的高真实感快速仿真,提出了一种基于动态纹理的可视化方法. 使用基于关节点旋转角的动作迁移方法,获取角色的运动动作;使用基于曲线式骨骼的变形方法,实现运动角色变形;将角色运动过程,通过渲染到纹理技术,生成内容可以实时更新的动态纹理;将角色的动态纹理应用到Billboard上,替代运动角色,实现快速绘制;使用GPGPU(General Purpose on GPU)技术加速角色变形和绘制,进一步提高仿真速度. 对于包含1万个角色的大规模场景,可以实现30FPS的实时渲染,实验结果表明该可视化方法能够快速仿真大规模角色的运动场景.     

大规模场景中实时阴影的绘制

为解决大规模场景中绘制实时阴影的问题,提出优化的阴影体算法.通过访问场景模型的最简单LOD,获得轮廓边缘的检测数据.采用删除面内边的方法有效提高轮廓边缘的检测效率.根据模型的位置,选用基于CPU的Z-Pass方法或基于顶点着色器的Z-Fail方法渲染阴影.优化算法在航海模拟器大规模场景的应用表明,利用该算法绘制的阴影效果满足实时性和真实感的要求.     

真实感森林场景的可视化研究与实现

虚拟森林场景的三维可视化是林业信息化的一项关键技术。由于大规模森林场景的计算量较大,多数研究方法或软件倾向采用简化的树木模型,用户体验不够友好,真实感较差。采用生物特征约束下的层次化参数建模方法,能很好地保证单木模型数据的真实性和建模速度。基于不同细节层次的单木模型建立了模型库,为森林的绘制和渲染提供便利,在强大的Speed Tree SDK的支持下,能够达到渲染的速度与精度的有效平衡。     

大规模实例化场景的实时动态阴影生成算法

提出一种新的阴影生成算法,能用很小的代价快速生成同一模型大量实例的实时动态阴影.实验结果表明,对于实例数量很多的情形,此算法绘制阴影的速度比传统的实时阴影算法快一两个数量级.     

一种动态森林场景快速仿真方法

针对风力作用下的大规模森林动态场景,提出了一种基于动态纹理技术和硬件加速技术的快速仿真方法.该方法根据风力矢量和视向量,将树木受力应变分解为横向应变和纵向应变2部分;对于横向应变,使用图像变形技术实现高真实感应变仿真;对于纵向应变,通过Billboard云分段受力变形,实现快速应变仿真;使用动态纹理技术,将动态的横向变...     

流域三维可视化与数值模拟的实时交互运行

提出了一种简单易行的计算显示数据接口,在流域三维模拟仿真中,在保持真实性基础上,还有良好的实时性和交互性。采用调整显示时间间隔和插值处理的方法解决计算速度问题,显示系统采用C 平台集成,后台数学模型由Fortran语言编写,两者之间运用管道传输与事件触发机制实现数据传输,在PC机上实现了数模计算与虚拟仿真相结合的实时交互功能,并以都江堰工程为例说明了具体实现方法。在流域三维仿真系统实时性和交互性设计方面取得了进展。     

森林经营可视化管理系统设计与实现

使用C#和Mogre为开发环境,设计并实现了融合森林对象模型、生长模型、森林环境模型、GIS数据等为一体的交互式森林资源管理和经营的可视化平台。系统实现了二维,三维图层交互管理、可视化林分构建、可视化森林环境漫游、可视化林分生长预测、可视化森林经营等功能。最后以森林经营理论为指导,以湖南省黄丰桥国有林场为实验区域,以更新造林为例,模拟了以杉木人工林为主要树种的林区的经营方案的制定和经营措施可视化的过程,并在此基础上对小班内更新的林木进行了生长预测模拟。     

基于3D Max的校园场景可视化的设计与实现

基于三维GIS技术、3D Max软件平台,利用CAD底图、数码影像等数据实施学校三维景观可视化的操作,以校园办公大楼建模为例,研究基于3D Max创建虚拟校园快捷简便的多边形建模方法,具体描述建筑物三维模型创建的流程,探讨提高模型精确度的方法,为场景可视化、校园漫游、信息查询等提供技术支撑.最后,通过对校园办公大楼建模的具体实例,分析在将矢量数据导入3D Max时应注意的问题,提出利用3D Max实现校园场景建模的优化技术,如纹理技术、实例技术、摄像机技术等,可美化模型外观和提高校园场景可视化的效率,对地理空间信息的可视化等领域具有一定的借鉴作用.     

露天矿三维可视化地质模型的实时动态更新

建立动态地质模型是对地质模型应用的一个重要环节。本文在基于裁剪曲面和不规则多边形的露天矿三维可视化地质模型的基础上，根据露天矿的开采特点，先对地表面模型进行更新，用更新后的地表面模型对煤层的顶底板网格进行裁剪，得到更新后的地质界面模型，最终实现了对地质模型的自动更新，建立了动态地质模型。     

可视化过程控制实时仿真系统设计与开发

针对复杂工业过程建模与仿真设计的特点和要求,设计并实现了一套面向典型过程控制的集组态、仿真和监控一体化的可视化实时仿真系统.系统结构主要包括前台用户操作、中间数据通信和后台仿真计算3部分,采用面向对象和模块化的设计思想,通过VC++编程,将组态界面和原理界面与Simulink仿真模型整合在一起,实现了工艺流程组态图和原理图的可视化、仿真计算、曲线显示和与外部PLC实时通信等功能,可供控制系统的生产过程模拟、半实物实时仿真、参数设置以及工艺流程学习等过程使用.测试表明,所设计的系统操作简单,界面美观,通用性强,易于二次开发.     

基于公告牌云团的森林场景快速渲染方法

数字化虚拟场景中对森林场景的实时渲染是计算机图形学一项重要的内容。渲染方法从森林场景的搭建入手,在研究相关主流方法的基础上,分析了原始公告牌云团算法的优势及裂缝与连通性的问题,并在阐述过程中对原有的简化算法加以改进。提出顶点连接、双纸板模式和平面预调整的方法,避免上述问题以实现上万株树木的高质量渲染。最后的实验数据表明方法的解决方案在保证快速渲染速度的同时也获得了场景在视觉上的逼真性。     

柔性物体实时可视化仿真

柔性物体形状的变化通常很复杂。如何实现柔性物体形状的实时更新是一个难点，以随风飘扬的旗子为例，给出了一种联合使用粒子系统和弹簧结构实时构造柔性物体的方法，为了提高场景渲染速度，又提出了一种快速计算顶点法线的简化算法，还介绍了柔性物体实时可视化仿真所涉及到的关键技术。     

柔性物体实时可视化仿真

柔性物体形状的变化通常很复杂,如何实现柔性物体形状的实时更新是一个难点,以随风飘扬的旗子为 例,给出了一种联合使用粒子系统和弹簧结构实时构造柔性物体的方法,为了提高场景渲染速度,又提出了一种快 速计算顶点法线的简化算法,还介绍了柔性物体实时可视化仿真所涉及到的关键技术。     

基于元胞自动机的高原林火蔓延三维可视化模拟

森林火灾威胁森林安全,导致生命财产与环境损失,动态模拟森林火灾对于预判森林火灾发展趋势,减少森林火灾危害,科学开展森林火灾灭火工作具有重要理论与现实意义.为更加形象、直观地展示林火三维可视化,将地理信息系统(geographic information system,GIS)三维可视化与元胞自动机模拟功能相结合来模拟林...     

相位相关法实现视频实时拼接的应用与优化

相位相关算法是目前图像匹配应用最广泛的算法之一。具有配准精度高、抗干扰能力强和易于硬件实现等优点。将其应用到视频实时拼接当中,并根据图像傅里叶变换的旋转特性及视频拼接的特点,对存在偏移及旋转关系视频帧图像的配准方法进行相应的优化。能够在基本不影响配准结果的情况下,实现了减少计算量的目的。     

蛋白质中RNA-结合残基预测的随机森林模型

构建了用于预测蛋白质序列中RNA-结合残基的分类模型.在模型的特征提取方面,除了与功能相关的结构特征和序列正交编码信息以外,还提出了一个新颖的特征PSSM-PP.该特征不仅包含蛋白质序列的进化保守特征,还包含与蛋白质和RNA结合有关的氨基酸理化特征.在设计模型时,考虑到样本数据量大的问题,选用了快速的随机森林算法.该预测模型总体预测准确率达到87.02％,特异性达到95.62％,敏感性达51.16％,Matthew相关系数为0.533 6.此外,还构建了RNA结合残基的预测平台.     

基于GPU的实时雨模拟

提出了一种基于GPU的实时生成三维雨的方法,利用GPU的并行性和可编程性的特点,通过分析雨滴的物理属性和运动方式,来描述不同大小的雨滴在生命周期内受到各种阻力及有无风影响下的运动效果.与以往的基于粒子系统雨模拟方法相比,该方法充分考虑了在实际条件下的雨滴的运动方式,并且摆脱了实时性不高的束缚,具有一定的应用价值.