基于GPU的运动模糊快速渲染

本文根据运动模糊产生的原理,实现了一种几何无关的,基于GPU的快速运动模糊模拟算法;提出了一种迭代机制,让GPU可编程绘制管线在后置处理过程中,能够近似地模拟累积缓冲区的工作方式.本文还提出了一种改进方案,本方案能利用深度缓存解决了多帧画面混合时混合结果错误的问题,而且为运动轨迹提供了更多的线索.实验结果表明,本文算法可以在降低较少渲染效率的情况下,较为真实地模拟出物体运动或者旋转时产生的模糊现象.     

双参数曲面族的包络面

本文讨论双参数曲面族的包络面 ,对其判别曲面给出了详细的推导过程     

包络等距三边形型面联接研究

分析了包络等距廓形的几何性质、包络等距三边形型面联接的特点，对转角差参、接触应力进行了分析，并导出了转角差和强度计算公式，提出了该类型面联接的设计原则。     

线面共轭法计算回转刀具廓形及其包络面

线面共轭法是一种简化的计算方法,用于计算加工一些特殊曲面如螺旋面、铲磨面的回转刀具廓形及其包络面.根据被加工曲面上的一条已识曲线和拟定的加工运动,文中提出了计算回转刀具廓形及其被加工曲面的数学模型.     

求解Stewart平台工作空间的有效包络面法

Stewart平台的工作空间求解可以转化为求解6个单开链子工作空间的交集,因此求得子空间的边界是工作空间求解的关键.为求解子空间边界,提出了有效包络面法.该方法应用单参数曲面族包络面理论,求解子空间的有效包络面;通过对有效包络面的再次包络获得完整的子空间边界;采用截平面法求解有效工作空间并通过算例验证了该方法的有效性.     

基于铁路运输限界的特种车辆最优包络型面研究

特种车辆使用铁路线路机动运输时,由于受到铁路基本轮廓限界和动态转向安全性的影响,导致其外形及合成质心必须满足铁路运输限界的要求。开展了特种车辆的总体设计边界研究,建立数学模型并计算了按外形居中和质心居中等不同装载方式下整车三维型面设计形状和尺寸范围,构建了能够适应多种装载方式的最大立体包络型面。通过对质心高度包络域的研究,得出60~70 t规模的特种车辆质心高度不应超出1284~1213 mm,为特种车辆外形及质心优化设计提供了技术支撑。     

基于GPU 加速的边界面法正则积分的研究

基于GPU高性能并行计算,在CUDA编程环境中实现边界面法正则积分的并行加速.在NVIDIA GTX680GPU和英特尔(R)酷睿(TM)i7-3770KCPU的计算平台上与传统的正则单元积分对比.数值算例表明,在保证相同精度的前提下,加速比可达到8.3.     

V-H-M复合加载模式下三桩基础的失效包络面研究

为了研究海上风机三桩基础在竖向荷载V、水平荷载H和弯矩荷载M复合加载模式下的极限承载特性,建立了350组三桩基础有限元极限分析模型,系统分析了三桩基础在单向加载、H-M双向加载和V-H-M三向复合加载条件下的失效包络面形态,探讨了深径比、距径比等因素对三桩基础失效包络面的影响规律。研究表明：(1)随着竖向荷载的增加,三桩基础在H-M平面上的失效包络线将持续收缩并整体向H和M坐标轴的负方向发生偏移,该影响在V=0.95V⁺₀时偏移现象尤其明显;(2)当竖向荷载V/V⁺₀≤0.50时,三桩基础主要受水平荷载的影响发生倾覆破坏,而当竖向荷载V/V⁺₀≥0.75时,基础则会发生竖直方向上的压入破坏;(3)三桩基础失效包络面尺寸随深径比与距径比的增大而增大;(4)所提出的经验公式可较为准确地预测三桩基础复合承载力大小。     

渐开面二次包络环面蜗杆副接触分析

本文在第一次包络的基础上，着重进行了二次包络齿面接触分析，推导出了蜗杆和蜗轮齿面方程。由齿面接触分析表明：齿面呈双线接触，润滑条件好，承载能力大，该传动副在重型机械传动装置中具有实用价值。     

一种基于小波变换的包络分析法

对机械故障中常见的调制信号,包络分析法是一种有效的分析方法,为克服当前的包络分析法需要选择合适的滤波器参数的局性性,提出了一种基于小波变换的包络分析方法,运用小波包将调制信号分解到不同频率段上,提取需要的频率段成分进行重构,对重构后的信号作络细化谱分析就能有效地从原始信号中提取调制信息,仿真信号和实际动用都表明该方法能有效地提取信号的故障特征。     

一种基于GPU加速的图像颜色传递算法

针对图像颜色传递典型算法Reinhard算法需对图像中的所有像素进行遍历搜索处理,计算量大、运算速度较慢这一问题,提出了一种基于GPU加速的图像颜色传递算法;利用可编程图形处理单元GPU并行计算和高速浮点计算特性,将Reinhard运算过程转化为GPU中的纹理图像渲染过程,使得Reinhard算法在GPU中加速执行.颜色传递效果对比结果表明,在取得较好的颜色传递效果的同时,该算法计算速度大大提高,且对大尺寸图像提速性能更好.     

一种基于GPU的二维离散多分辨率小波变换加速方法

针对传统CPU平台下小波变换算法难满足当前高分辨率、 大数据规模下的实时性要求, 提出一种基于GPU的并行小波变换算法, 并通过改善Local Memory访存数据的局部性和增加Global Memory访存带宽的优化技术, 利用多Kernel并行提高多种分辨率下小波变换的性能. 实验结果表明, 与CPU串并行版本相比, GPU并行优化算
法在高分辨率变换情况下, 加速比最高可达30~60倍, 可满足对变换实时性的要求.     

VRay分布式渲染的实现

随着我国计算机产业的高速发展,三维动画因能给观众以身临其境的感受,被广泛应用于广告、医学、教育、军事、娱乐等诸多领域。三维动画的制作流程主要有：创意、制作故事板、建模、材质灯光、渲染输出、后期制作等。其中渲染输出环节对计算机硬件配置要求过高,一般使用价格昂贵的图形工作站。尤其是目前业界最受欢迎的是Vray渲染引擎,它能使材质获得更加准确的物理照明,反射和折射参数的调节更加方便,但是它对硬件要求更高。对于初学者、爱好者,很难达到要求的硬件渲染环境。通过使用分布式渲染的方法,把单帧图像的渲染分布到多台计算机上,以此提高渲染效率,完成三维动画的渲染输出。     

柱面包络环面蜗杆齿面数控加工的计算机仿真

在建立柱面包络环面蜗杆传动数学模型的基础上，运用三维计算图形技术，编制绘出环面蜗杆齿面正等轴测图的计算机程序，在计算机上实现了蜗杆齿面的计算机仿真，并对柱面包络环面蜗杆齿面及修形后的蜗杆齿面进行计算机仿真，为数控机床加工蜗杆提供了理论参考。     

一种针对汽车三维虚拟仿真系统的多线程渲染优化方法

针对汽车三维虚拟现实仿真系统在多核平台下的渲染效率和CPU利用率较低的这一问题,提出了一种基于OpenMP的多线程渲染优化方法。该方法采取了设置动态线程数量、策略调度以及渲染帧并行绘制等策略,对汽车三维虚拟现实仿真系统渲染过程中的初始化阶段、逻辑阶段以及渲染阶段进行并行优化。在多核平台上进行了实验,结果表明,该方法能有效地提高系统的渲染效率和CPU 利用率,改善CPU的负载均衡。     

VRay渲染器渲染速度提升方法探讨

VRay渲染器因其参数设置简单,渲染速度相对较快,渲染效果真实等优点被广泛应用于建筑设计和室内设计的效果图渲染制作中。在实际渲染时,如何让VRay渲染器"跑"得更快成了很多CG爱好者共同关注的一个话题。     

一种面向高分辨率激光扫描点云的三维建筑物的风格化渲染方法

目前,三维激光扫描仪已经可以方便且快速地获取大范围建筑物的高分辨率三维点云数据。然而,尽管高分辨的建筑物点云数据可以精确且直观的描述真实的建筑物场景,但是由于点云具有离散化的特点,传统直接展示原始三维点云数据的方法缺乏良好的视觉效果。针对高分辨率激光扫描点云的渲染问题,本文提出了一种面向高分辨率激光扫描点云的三维建筑物的风格化渲染的方法。该方法首先提出远距离点采样方法,在简化点云数据的同时保留其三维结构化信息,然后引入基于神经网络的风格渲染方法高效渲染三维建筑物网格数据,最后提出了基于KDTree的网格数据与点云数据的融合方法生成渲染点云。实验表明,该框架可有效地将给定二维图像的风格转化为三维建筑物风格,在保证良好视觉效果的同时,保留了建筑物的精确三维几何信息。     

一种新型的摆线二次包络啮合副

提出了一种由摆线齿轮和包络内齿轮构成的新型摆线二次包络啮合副.首先给出了摆线齿轮和包络内齿轮的齿廓方程,对啮合副中两类接触点处的综合曲率半径进行了比较;然后针对某卫星指向机构新型驱动系统的要求,完成了以该新型啮合副为主传动部件的新型传动装置的试制,并对其传动精度、扭转刚度和低速工况下的输出力矩等技术指标进行测试.结果表...     

GPU上具有复杂光照烟雾动画的绘制

采用Navier Stokes方程作为烟雾的物理模型方程, 基于图形处理器(GPU)实现了具有复杂光照效果和简单光照效果的烟雾动画实时绘制. 通过体素遍历整数算法加速烟雾的渲染并实现了烟雾的复杂光照. 实验结果对比表明, 复杂光照比简单光照模拟出的烟雾真实感更强. GPU远高于CPU对物理方程的求解速度, 使烟雾模拟实时性更强.