一种改进的实时软阴影算法的设计与实现

在解决实时渲染时的阴影边界走样时,常用的(Percentage Closer Filter，PCF)方法不仅效率低下,而且边界处的平滑效果也很有限。改进了PCF算法,使算法的执行效率更高,且有更好的反走样效果。首先分别以相机和光源为基准来构造裁剪坐标系,通过2次绘制来锁定产生阴影的像素区域,然后用改进的高精度滤波模板对阴影进行适应性反走样处理,使平滑操作集中在对视觉效果有重要影响的边界区域上,有选择地优化了数据,从而大幅提高了全局计算效率。实验结果证明,文中算法比常规的PCF算法在执行速度上有明显提高,效果上也得到一定程度的改善,达到了效率与效果的优化折中。     

一种改进的阴影映射算法

使用动态、静态两种类型深度纹理相结合的方法对传统阴影映射方法进行改进.在渲染复杂场景时,对静止物体应用静态深度纹理,对运动物体应用动态深度纹理,计算阴影时两种深度纹理取最小值再与当前深度进行比较.该方法需要在渲染过程中实时监测场景中物体的运动和静止状态,将不同状态物体的深度信息记录到不同类型的深度纹理中.实验结果表明,该方法在复杂场景下渲染速度明显提升,改进了虚拟现实场景渲染的流畅度.     

古代印度的视差算法

古代印度的天文学家很早就认识到月亮视差对日食的影响,并对这一课题进行了研究和探讨.在前人的研究基础上,通过对原始文献的系统解读,详细论述了古代印度 5~12 世纪的视差算法算法沿革,阐明了古代印度视差算法的造术方法,证明了古代印度视差算法模型的合理性.     

基于凹凸纹理映射技术的视差纹理映射技术改进

凹凸纹理映射技术是三维图形学中近年来研究的一个热点,它被使用来绘制物体表面的细节,使物体表面看起来具有粗糙感,增加绘制场景的真实程度。视差纹理映射技术是新近提出的实现物体表面粗糙感的一种凹凸映射技术,它是对目前因计算量过大而无法应用于实时渲染系统中的传统凹凸纹理映射技术的改进,这种技术不是对物体表面的顶点进行偏移,而是借助于高度图对纹理坐标进行偏移,从而近似达到位移映射技术的效果。本文从对高度值的调整和偏移值的校正两方面着手,对视差纹理映射技术加以改进,使绘制后的物体表面真实感更强,且所增加的计算量不大,使其应用范围更加广泛。     

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.     

基于软超球体的高维非线性数据异常点识别算法

在冶金、化工等流程型工业领域,生产中的过程控制参数往往具有高维非线性结构特征.为了解决这类高维复杂数据的异常点检测问题,本文引入了软超球体的概念,采用非线性核函数将原始数据映射到高维的特征空间,并在特征空间中确定软超球体的边界.通过检测待识别样本映射到特征空间的位置信息来判定过程参数的设定值是否为异常点,从而避免出现批量的产品质量问题.以某类汽车用钢为应用实例,对实际生产数据进行检测,证明了所提出的基于软超球体的异常点识别算法对于高维的非线性数据具有良好的检测能力.     

基于种子生长的半稠密视差图算法

立体匹配是3D重建过程中的重要问题,而图像本身存在的噪声和相似结构降低了匹配算法的精确度。提出了一种基于种子生长的半稠密视差图算法,将图像匹配得到的特征点作为初始种子点,生长为整个图像上的半稠密匹配图,使用最大相似性子集,依照唯一性约束的原则,修正得到最终的视差图。实验结果证明:本文提出的方法优于以往方法,能够适用于结构相似以及深度变化很大的图像。使用图片为标准模板库图片,开发平台为Visual C++ 6.0。     

视差立体图像的生成算法

阐述视差立体图像的原理和设计方法,介绍几种特殊的视差立体图像,包括连续∑面视差立体图像、大幅面视差立体图像和可双向观察的视差立体图像.     

基于球体模型的图像拼接算法

本文提出了一种基于球体模型的全自动图像拼接算法.本文首先采用SIFT算法提取图像特征点,然后采根据基于置信度的匹配算法对特征点进行匹配,最后采用相机球体拍摄模型来实现图像的自动拼接.通过对不同场景的序列图像进行拼接实验,结果表明本文算法有效的提高了图像拼接的效率和准确性,能够大大提升图像拼接的自动化水平.     

基于复合算法的光伏最大功率点追踪

由于光伏阵列在局部阴影情况下输出功率呈多峰值状态,而传统最大功率点追踪(MPPT:Maximum Power Point Tracking)控制无法解决多峰问题,会陷入局部最优,影响光伏发电效率,为此,提出一种复合算法应用于光伏最大功率点追踪。该方法将麻雀算法的初始种群进行优化,结合反向学习策略,加强了算法的全局搜索能力。当搜索到光伏发电最大功率点附近转换成扰动观察法,利用其快速收敛的特性快速搜索至最大功率点。利用Simulink仿真与硬件实验,验证所提出复合算法的全局搜索能力和快速收敛能力,与麻雀算法、扰动观察法相对比,复合算法的准确性和快速性具有显著提升。     

基于FPGA的动态图像跟踪算法研究

设计了一种基于FPGA的动态图像跟踪系统,并对其系统整体组成及各子功能模块,特别是图像数据处理模块的算法进行了详细介绍.说明了该系统跟踪效果的优越性及软件跟踪算法的正确性.     

基于虚拟现实技术的阴影算法理论研究

阴影的生成在体现虚拟现实环境的真实感程度方面至关重要,阴影生成算法的重点是在保证实时的帧率,或是生成高质量的阴影以及半阴影效果这两个不同的方面.本文主要概述了一些阴影生成的算法,在对各种算法全面概括的基础上,讨论了不同算法的优点、局限以及差别.通过对各种算法进行比较,可以发现不同的算法在实时性和正确性之间做出了适当的选择.     

基于体单元的光线跟踪算法

论述了体光线跟踪的基本原理及算法实现。将物体划分为若干个体单元，光线若与体单元相交，则经过体单元反射或透射后继续跟踪，对体单元采用体可视化技术进行显像，生成真实感图形。体光线跟踪算法可生成复杂景物的高质量图形，较光线跟踪算法的存储信息量小，而且可以体现物体深层的研究。     

基于动态阈值的模糊自适应控制高硬度球面磨削方法

为避免高硬度球面磨削过程中工件表面被拉毛,测量电主轴电流而间接获得磨削力,以电主轴电流作为反馈量来控制高硬度球面磨削过程中的磨削力.针对高硬度球面磨削过程中磨削力的特点,采用基于动态阈值的模糊自适应控制策略（DTFACO）,自动获取并实时调整电流阈值,对影响磨削力的磨削深度和摆动角速度在线模糊调整,以适应磨削过程并保持磨削过程稳定.实验结果表明,与定进给磨削方式（FFSG）磨削高硬度球面相比,在不降低磨削效率的情况下,DTFACO可以减小磨削后工件表面粗糙度,避免了高硬度球面磨削过程中工件表面被拉毛的现象.     

一种基于对象跟踪的视频分割算法

在新一代MPEG-4视频编码标准中,为了支持面向对象编码和实现基于内容的应用,视频分割成为关键技术之一,而半自动的视频分割是常用而且比较精确的一种分割方法.本文提出一种基于对象跟踪的半自动视频分割算法.该算法在用户的参与下,基于图像的时空信息,进行视频对象(VOP)的分割.实验结果表明,该算法能够较精确地连续分割出视频对象.     

基于曲线拟合的移动目标卫星动态跟踪方法

研究卫星对移动目标的动态跟踪问题,主要解决卫星的实时指向计算。本文在已知移动目标的位置信息情况下,建立卫星观测目标的空间几何模型;利用STK（Satellite Tool Kit）软件辅助构建卫星对移动目标的指向序列,设计跟踪曲线的分段拟合方法;建立在时统误差影响下卫星视轴切换的约束模型。通过实验验证了分段曲线拟合方法对于减小误差的有效性,可以较好地提高卫星对移动目标跟踪的准确性和时效性。     

用多分辨分析法研究动态测试误差溯源

根据全系统动态精度理论，在给出动态测试系统总的传递链函数及动态测量误差模型的基础上，利用现代信号分析手段，将系统的输出总误差进行分解，并根据各分误差的特性，将其溯源，找到系统内外产生该分误差的组成环节．为验征动态测试误差溯源理论，建立一仿真的简单系统，利用小波变换中多分辨分析方法，将总误差分解与溯源．结果证实了该理论的正确性和可行性．     

基于区域围线追踪的激光雕刻新算法

针对激光雕刻中所出现的边缘锯齿现象，提出一种基于围线追踪的激光雕刻算法．该算法采取一种基于围线的“侵蚀”策略，通过对图像中各个连通区域不断追踪围线而得到的“侵蚀”路径完成激光雕刻，在实践中取得了理想效果．