一种基于点表面的尖锐特征绘制方法

针对抛雪球算法不能很好地处理尖锐特征这一问题,对已有的点边混合模型进行了改进,提出了一种通过射线法判断点与裁剪区域关系的裁剪算法,并给出了基于该算法的绘制策略.该算法能够处理多种复杂裁剪情况,包括复杂多边形及非闭合区域,减少了表面边界对表面点采样率的约束,有效避免了原有绘制方法中复杂的增加采样率的预处理过程,简化了整个绘制流程.通过对比不同模型的绘制速度,得出裁剪算法对绘制速度的影响主要取决于每个像素点的裁剪边数.     

基于点模型的Blending绘制和消隐方法

采用点八叉树数据结构并设计颜色融合数组, 解决了大型点云数据在绘制速度和质量方面的难点. 点八叉树数据结构可在耗时大的绘制过程执行前预先进行不可见点的剔除, 便于根据视点远近选择不同的细节层次和绘制策略, 以便控制绘制的复杂度与速度. 由插值误差δ控制的颜色融合数组在提高绘制质量的同时还实现了消隐.     

基于三角形二叉树的地表模型动态简化算法

多分辨率模型简化技术是实现复杂模型交互式可视化的有效手段。为实现地形漫游 ,提出基于三角形二叉树的地形网格模型动态简化算法 ,实现了与视点相关的连续多分辨率简化及快速动态绘制。算法利用三角形二叉树结构记录三角形的分裂和合并关系 ,在预处理中计算出数据点的误差值 ,绘制时根据与视点相关的各参数确定需保留的数据点集 ,基于二叉树进行三角形的分裂和合并操作 ,动态修改需要绘制的三角形链表 ,得到所需分辨率下的近似网格模型。实验表明该简化算法简单有效、易于实现 ,支持对地形模型的交互式快速绘制     

一种基于离散点的真实感图形绘制算法

曲面造型通常所采用的是基于三角形或多边形的表示方法，该方法存在着一些不足之处，文中对真实感图形生成过程进行了研究，提出了一种基于离散点绘制景物的新方法。景物由一组离散点集合表示，每个离散点包括坐标、颜色、法线、深度等。论述了基于离散点的实体造型、取景变换、消隐和光照等，并且在实践中进行了验证。     

基于点的树木绘制技术研究

以点绘制技术为基础,在空间中将树木分为若干单元格,将单元格内的三角形叶片转化成点,并通过协方差矩阵构造这些点的LOD层次,最后根据视点与每个单元格之间的距离计算LOD等级,从而决定单元格中每个三角形的绘制方法.     

基于舍弃采样的光线投射加速算法

光线投射法是一种重要的体绘制算法,但直线上采样点的确定和采样值计算是非常费时的,也是影响体绘制实时性的重要因素.针对这个问题,该文利用对象空间的相关性,采用舍弃贡献不大的射线段参与采样的方法,加快了绘制速度.同时利用平面簇的交点可以快速求得直线上的采样点及其特征值,结合自适应采样方法,提高了绘制图像的质量.改进以后的算法复杂度明显降低,实验结果证明绘制速度可以提高20%左右.     

基于多分辨率的非真实感绘制

提出了基于多分辨率方法和像素8-邻域概念绘制图像的方法。采用金字塔生成多幅不同分辨率的参考图像,按照分辨率由低到高的顺序逐层绘制;每层绘制由一组画笔完成,画笔由一系列骨架点控制,运用像素8-邻域的概念生成一系列骨架点。通过多个参数的不同设置,能够方便灵活地把一幅照片渲染成一定风格的艺术图像。     

GIS技术在救援设施影响范围分析中的应用

将可靠性引入到救援设施影响范围的评价中,运用GIS技术对路网数据进行建模,并以.NET＋ArcEngine开发环境为例介绍如何对模型进行网络分析,找出最短路径,计算求援点相对于救援设施点的可靠性;在此基础上构建不规则三角网,采用内插的方法对基于可靠度的影响范围分级渲染;最后将上述成果与以时间为标准分级渲染的范围进行叠置与分析。这样即得出在规定时间内最可靠的影响范围,用该结果对救援设施的影响范围评价。由于考虑了路网的交通运行状态满足规定功能的可能性,评价将具有更高的可信度,并能够为管理者对救援设施的选址提供决策支持。     

基于医学图像的三维交互测量技术研究

三维测量技术在机器视觉、自动加工、工业检测以及生物医学等众多领域都具有重要意义和广阔的应用前景。但利用传统的测量方法,许多三维测量工作只能在基于面绘制的基础上进行表面点的测量,无法测量其内部结构组织。对此,提出了一种在体绘制基础上可对任意部位进行测量的方法;并以可视化类库VTK为基础,在Windows平台上,以VisualC++为开发工具,研究实现了一个三维医学模型测量系统。主要讨论了三维观察的具体过程和三维交互拾取技术,系统对诊断具有参考价值,为虚拟手术及远程医疗打下了良好的基础。     

体绘制技术及其在矿床三维可视化中的应用

体绘制技术是与传统的面绘制技术完全不同的一种可视化方法。论述了体绘制技术的原理、算法和过程,并结合地矿工程特点,设计了一个基于改进的光线投射法的地矿三维可视化仿真系统,利用某一矿山实际地测数据对系统进行了验证。结果表明,所研究的系统能够很好地反映地矿三维空间实际情况,展示了算法的正确性与仿真系统的应用前景,使体绘制技术向实际应用迈进了重要的一步。     

一种针对飞行模拟的动态地形绘制误差判断方法

针对飞行模拟的特点, 提出一种基于受限四叉树的大规模地形绘制误差判断方法. 该方法利用误差饱和概念, 采用符合并行计算要求的误差判断准则进行层次细节的选取, 使误差判断与三角化过程完全由图形处理器(GPU)执行, 提高了图形硬件的绘制效率, 节省了中央处理器(CPU)运行时间, 可用于高速飞行模拟中的大规模地形实时绘制.     

医学人体数据三维可视化方法的研究与实现

结合医学图像三维可视化的两种方法：表面绘制方法和体绘制方法,采用了一种混合绘制方法,在微机上实现了医学断层图像序列的三维重构,既克服了表明绘制不能体现内部数据的缺点,又从一定程度上解决了人体绘制的速度问题。在此基础上,研究了对任意剖面数据进行检索的算法,通过对层间数据的插值,可以从任意角度和位置来观察剖面的形状、大小、颜色分布等各种病理特征,对临床诊断有重要意义。     

基于点的绘制方法研究

提出一种基于点数据的非网格绘制方法,对点数据不需进行网格化.如果已知点的法向,则对点数据直接进行绘制;如果不知点的法向,则通过近似计算,获取绘制时所需要的法向量.对绘制时可能由于点密度不足而产生的空洞,提出一种对点数据进行局部加密的方法加以解决,并模拟画家的绘画手法对由点数据生成的图像进行处理,以增强视觉效果.     

基于工作站机群的并行频域体绘制

体绘制是三维数据场可视化中的一类重要算法，近年来人们分别通过对频域技术和并行技术的研究和应用使得这类算法有了很大的提高，然而迄今为止，这两个方面的成果仍然没有能够有机地结合起来。有鉴于此，本文介绍了一个基于工作站群机环境的并行频域体绘制算法。由于该算法充分发挥了频域技术和并行技术的优点，有效地提高了绘制速度。已在一个工作站机群环境中具体实现。对于该算法的各方面性能，文中都给出了详细的测试统计数据。     

Real-time rendering algorithm based on a hybrid rendering scheme

A real-time rendering algorithm based on a hybrid rendering scheme is presented. The key frames of the virtual scene are generated with a geometry-based approach, then a non-linear transformation to all visible points of each frame near the current viewpoint is performed to reveal their coplanar characteristics and a hierarchical polygon ap-proximation of the local scene is set up. Any intermediate image between the two key frames could be obtained by re-projecting these polygons onto the view plane related to the current viewpoint. The gaps that might appear on the inter-mediate image are filled through bi-directional backward image warping. Experimental results show that our approach is insensitive to the complexity of the scene and has a satisfactory performance.     

Real-time rendering algorithm based on a hybrid rendering scheme

A real-time rendering algorithm based on a hybrid rendering scheme is presented. The key frames of the virtual scene are generated with a geometry-based approach, then a non-linear transformation to all visible points of each frame near the current viewpoint is performed to reveal their coplanar characteristics and a hierarchical polygon approximation of the local scene is set up. Any intermediate image between the two key frames could be obtained by re-projecting these polygons onto the view plane related to the current viewpoint. The gaps that might appear on the intermediate image are filled through bi-directional backward image warping. Experimental results show that our approach is insensitive to the complexity of the scene and has a satisfactory performance.     

可编程GPU技术的应用研究

本文主要介绍了GPU的工作原理和技术支持,研究了利用可编程GPU的体绘制技术,分析了利用可编程GPU进行图像编码与实时绘制的一种方法和算法．     

一个基于笔划和多重绘制的树木生成模型及其实现

针对以虚拟景物或艺术作品生成为目的的非真实感图形绘制,提出了一个基于笔划与多重绘制的树木生成模型,该模型能使绘制者在多重绘制中选择合适的树叶笔刷模型以及它的参数,反复优化笔刷的粘贴位置直到获得满意的树木形态,从而绘制出具有明显手绘国画风格的作品．方法对运用笔划绘制技术实现非真实感艺术作品创作也是一种很好的尝试．     

基于包围跳跃的CUDA光线投射算法

针对传统光线投射算法绘制速度慢和GPU (Graphics Processing Unit,图形处理器)不能有效进行并行计算的缺点,文章提出一种基于包围跳跃的CUDA(Compute Unified Device Architecture,计算统一设备架构)光线投射算法,首先介绍了CUDA的编程模型和线程结构,然后用包围盒技术隔离体数据周围无效的空体素,减少投射光线的数目;利用光线跳跃技术,在包围盒内进行快速光线的合成,跳过透明的体素,减少大量体素的重采样;最后使用CUDA强大的并行处理计算的功能实现光线投射算法。实验结果表明,本文的方法在保证图像质量的同时,在绘制速度上比基于GPU加速的光线投射算法有14倍的提高,能够接近实时绘制,有很好的应用价值。     

基于散乱点数据的三维重建并行实现

为解决三维重建过程中重建数据计算量大、重建时间长等问题,提出了基于散乱点的三维重建并行策略.利用任务池的方法,实现了任务分配过程中的动态负载平衡.基于可视化工具包VTK对待重建的图像进行体绘制和可视化.通过仿真实验对并行算法的性能进行了量化分析,实验结果表明所提并行策略能够提高重建速度,缓解重建精度与重建速度之间的矛盾.