基于VRML的可视化虚拟场景生成工具的研究

构造和生成VRML虚拟场景的流行工具和国内的研究多保持在用VRML文本编辑器直接书写程序的方式上，研究通过在场景上的图形操作，非编程地生成VRML场景的实现方法，并开发了一个实用系统。该方法不需要用户了解VRML语法，生成过程方便快捷。     

基于三角带模板的车辙实时可视化方法

给出一种基于三角带模板的车辙实时可视化方法，结合车辙的物理模型，并且采用过程纹理方法实时生成车辙纹理。先将地形分成大小相等的若干块，预计算一族三角带模板。在地形绘制时，仅是根据包围盒误差因子简单的选择一个三角带模板。选择Bekker的地形沉陷模型作为车辙的物理模型，并且采用过程纹理方法实时生成车辙纹理。给出了完整的动态地形可视化算法。最后实验证明的方法是可行、有效的。     

保障场景中装备可控可视化的关键技术研究

由于某些装备造价高、危险性大,以及被保障装备启封后寿命将大幅降低等情况,因此培训技术人员时很少利用实际装备进行反复练习。将虚拟现实技术应用其中,可以很好地解决这一问题。保障装备的可控可视化就是基于Creator软件的层次建模技术,建立了部分保障装备的三维可视化模型。通过Matlab对运动路线的拟合,实现了部分装备的特定路径运动方式。以Vega和VC 为软件开发平台,对模型各节点进行相关属性的定义,实现了部分装备的部件操控等简要功能。     

一种协同渲染环境下的场景管理策略

随着计算机图形学和虚拟现实技术的发展,场景的实时渲染逐步成为计算机图形学中一个令人关注的重要问题,而各种高沉浸感虚拟现实环境的出现使得多场景的协同实时渲染成为必要。因此,为实现多场景的协同实时渲染,提出并实现了一个协同渲染环境,并对其中采用的场景管理技术进行研究,采用八叉树和场景树相结合的方法对场景中的静态和动态实体分别进行管理,以此为基础,实施了场景管理与绘制相分离的策略。实践证明,利用这种场景管理的思想,结合通信机制,能实现多场景间的协同实时渲染,从而验证了这种场景管理思想的有效性。     

基于模板的虚拟现实平台

随着虚拟现实技术在科技展示领域应用的推广,虚拟现实类科技展品开发中出现了开发周期长、难度大等问题,针对这些问题,探索了科技展示产品的特征及其开发流程,设计并实现了一个面向科技展示的虚拟现实开发平台AndShow_VRToolkit。该平台使用模板为指导思想,通过对虚拟现实场景模板文件的解释和执行,提高了虚拟现实产品编辑、制作的效率,并利用模板重用的特性,达到了科技展品制作过程中重复利用已有虚拟现实资源的目的。着重介绍了虚拟现实场景模板的结构以及对其进行解释和执行的流程、原理。实践证明基于模板的虚拟现实平台AndShow_VRToolkit在科技展示领域具有良好的应用价值。     

虚拟地球场景的可视化建模与仿真

从地球自身模型出发,提出了按季风带划分大气云层实现其转动的新方法。为了提高拟真性,探讨了大气散射的成因,研究了大气散射算法并通过GPU编程实现,最后给出了基于多重纹理混合映射的星空背景模型。实验结果表明,这些方法可以大幅提高整个场景的拟真度,同时具备高实时性。可以被广泛地用于空间作战、探测等仿真任务。

Abstract：

Starting from the earth model,a new method was proposed that the rotation of atmospheric could be divided by monsoon belt.In order to improve the fidelity,the reason caused atmospheric scattering was investigated,and the scattering algorithm was studied and implemented by GPU programming.At the end,the star scene model based on multiple texture blending was given.The result of experiment shows that these methods have not only given a substantial increase in fidelity,but also guaranteed real-time rendering.It can be widely used in simulation of space battlefield and exploration.     

图像场景语义分类研究进展综述

场景语义分类是图像理解领域中一个重要的研究方向,涉及到信号处理、模式识别、计算机视觉和认知科学等多学科交叉。场景分类任务中,图像内容描述和分类判决是两大关键问题。图像内容描述力图得到关于场景图像最具判别意义的表示,而分类判决则对训练样本集的图像内容描述学习、训练,并建模得到某类场景图像区别于其他场景类图像的计算模型。目前,很多场景分类方法针对图像内容描述和图像分类进行了深入的研究,对室外人造场景、室外自然场景和室内场景图像进行分类,取得了较好的分类效果。然而,场景图像自身内容上的变化和差异,既会造成同一场景类内对象的差异性,同时也造成不同场景类之间图像的视觉相似性,特别是对于不同的室内场景类。因此,场景语义分类任务十分困难,是计算机视觉和认知心理学领域中一个颇具挑战性的难题。室外图像场景分类研究相对成熟,而室内图像场景分类研究却进展缓慢。本文综述了图像场景语义分类的研究进展,并分析了场景分类算法的性能,指出场景语义分类研究中存在的问题。     

基于测量数据的红外场景生成方法及实现

提出了一种新的三维红外场景生成方法，该方法绕过了传统方法中复杂几何体红外辐射场计算这一技术难点，使用实际测量数据描述辐射分布，克服了传统方法生成图像不够自然、不够精确的缺点。基于这一思想，对该方法的原理和关键技术进行了讨论，并利用可编程流水线技术对该方法进行了实现，给出了最终生成的结果图像。最后，讨论了该方法的优缺点，指出了尚须完善的环节和改进方向。     

基于场景的虚拟环境用户界面研究及实现

虚拟环境用户界面是人与虚拟环境交互的工具也是虚拟现实的重要组成部分之一。传统的用户界面模型都是基于命令而非基于用户意图,结果与需要用户频繁的地虚拟环境和界面来回归换,从而找断用户设计思路或破坏用户的情景感受。本文给出一个基于场景的虚拟环境用户界面的模型,并结合虚拟装配应用实例验证该模型及实现方法。     

基于模板匹配的多模式车辆跟踪算法

动态目标识别与跟踪是计算机视觉研究的热点问题,为实现汽车辅助驾驶系统中复杂背景下多目标的稳定跟踪,提出了一种基于灰度图像模板匹配的多模式车辆跟踪算法。根据不同模式下车辆灰度图像的特点,分别采用目标边缘特征更新模板、切割分块模板和逆转模板实现了车辆在正常行驶、遮挡及边界条件下的稳定跟踪。算法应用于道路多个车辆目标跟踪提高了目标形变和遮挡情况下的跟踪鲁棒性,采用改进的金字塔加速算法提高了跟踪速度。     

飞行模拟器视景中纹理压缩技术的研究与实现

在不增加纹理内存的条件下，纹理压缩技术是提高纹理容量的一种有效方法。本文详细介绍了纹理压缩的基本算法及其4种改进算法，并以表格方式给出了纹理压缩前和压缩后的对比结果，最后分析了飞行模拟器视景所使用的各种纹理，说明如何在实际应用中针对不同纹理使用不同的纹理压缩算法。     

约束信息的模板表示模型及其应用

工程约束信息包含着对约束设计过程的抽象和设计模式的总结，将其高效规范地表示出来，对提高工程设计的效率十分必要。文章从这一着眼点出发，首先根据约束特点分类工程设计约束；在分类的基础上和不失一般工程意义的前提下，给出以模板为载体，多种知识表述方法相结合的约来信息表示形式，并将其应用于冷冲模CAD系统的设计中；实践证明，文章的方法在提高工程设计效率和方便用户等方面具有良好的效果。     

虚拟场景运动关系一致性研究

对虚拟环境进行研究是近年来计算机领域的一个热点，在虚拟环境中显示的图像要求清晰、连续，能尽可能真实的反映实际情况。因此，在开发汽车驾驶训练模拟器视景系统过程中，对场景运动关系一致性进行研究就显得尤其重要。文章研究了场景运动关系一致性的实现方法，并给出了一个场景运动关系一致性的实例，通过对仿真结果的分析，表明这种实现方法可以很好地解决场景运动关系一致性问题，能更进一步增强虚拟场景的“真实”效果。     

面向虚拟环境的场景管理关键技术及其实现研究

研究面向虚拟环境的场景管理关键技术并加以实现。构建了一种能有效描述大规模虚拟环境的场景图和基于该场景图的场景二叉树(SBSP)，以此为基础，实施了场景管理与绘制分离策略。提出一种基于多线程入口的大规模虚拟场景的实时调度方法，该方法由入口根据化身的运动对空间进行实时调度，能避免传统调度方法的复杂的多线程通信。以上述关键技术为核心，利用OpenGL和C 开发了虚拟环境原型InteVRl．0，该系统可实现大规模虚拟环境的场景管理和实时漫游。     

基于DMD的动态红外场景仿真器设计与测试

红外场景仿真器是红外制导武器半实物仿真系统中的关键设备.以某型号对地导弹导引头半实物仿真系统为应用对象,以微反射镜阵列(DMD)为实现方式,采用Vega软件及其SensorVision模块为开发工具,开发完成了基于DMD的红外场景仿真器系统.对成像制导仿真系统结构、场景生成器、视景软件分别进行了研究和设计.并对场景产生器进行了测试评估,包括分辨力、对比度、不均匀性、几何失真和最小可分辨温度等指标.该仿真器系统目前已经在某型红外成像导引头半实物仿真测试系统中获得应用,逼真度高,取得了理想的应用效果.     

动态八叉树在复杂场景设计中的应用

主要介绍一种适合管理复杂三维场景的面向对象动态八叉树。方法利用对象间的空间位置关系,将八叉树、AABB树与面向对象概念相结合,构成一种能根据动态场景快速更新的面向对象动态八叉树。该树叶节点是带有AABB层次树的物体对象,场景设计时通过八叉树、AABB树、三角面族这种从宏观到微观的搜索方式快速确定要编辑的对象及其部位,有效避免了对场景中所有物体的遍历,提高了场景设计效率。     

可漫游的虚拟场景建模与实现

虚拟现实是现代仿真技术的一个重要发展方向,在城市规划、环境保护、战场模拟、作战训练中可以很好地辅助决策。构造可漫游的虚拟场景是虚拟现实中最基本的、必不可少的一个环节。论文在简单介绍了构造虚拟场景的一般性步骤后,重点讨论了地形、天空体、地物地貌、自然现象等关键技术及漫游控制与漫游辅助工具的实现等。实践证明,所实现的虚拟场景在实时性与真实感方面均取得了不错的效果。     

一种大数据量森林场景组织及其实时绘制方法

针对森林场景建模的复杂性和大数据量等特点,并在对比分析各种场景组织算法的基础上,阐述了采用八叉数结构（Octree）来组织森林场景的流程,提出了层次包围盒＋线性边缘检测的预裁剪算法,并将该算法应用于大数据量森林场景的实时绘制;文中还对实验结果进行分析,得出了八叉树结构对场景不同划分深度对绘制效率影响的规律。实验结果证明层次包围盒＋线性边缘检测的预裁剪算法的具有实用性和通用性等特点,特别适合均匀分布的场景数据的组织和实时优化绘制。