基于粒子系统实现船舶航迹仿真的加速方法

为解决大规模粒子系统的实时性问题,提出一种基于LOD技术和硬件加速技术的混合加速技术.根据视点与景物间的距离建立粒子系统的LOD模型,并将该模型融入基于GPU的渲染流程中.整个实现流程采用FBO技术,通过两遍渲染方式完成粒子系统的绘制.虚拟海洋场景的船舶航迹实时试验表明,该方法可显著提高粒子系统的运算效率和绘制速度,与未采用任何加速策略而单纯基于CPU的绘制方法相比,其绘制效率提高近12倍.     

船舶航迹流实时动态仿真

完全用W.T.Reeves提出的粒子系统方法无法满足仿真系统的实时性要求。为使航海仿真系统能进行实时模拟,提高对水波、浪花及船舶航迹流模拟的逼真程度,采用粒子系统建立航迹流模型,模拟航迹流的外轮廓,确定图象的α值,利用图象合成方法中粒子的透明度来实现不规则性航迹流的实时动态仿真。分析研究了粒子系统的航迹流模型及图象合成的主要方法,实时地模拟出船舶航迹流随船舶大小、速度变化,随时间消退、随波浪上下起伏等动态效果。     

船舶航迹流实时动态仿真

完全用W .T .Reeves提出的粒子系统方法无法满足仿真系统的实时性要求。为使航海仿真系统能进行实时模拟 ,提高对水波、浪花及船舶航迹流模拟的逼真程度 ,采用粒子系统建立航迹流模型 ,模拟航迹流的外轮廓 ,确定图象的α值 ,利用图象合成方法中粒子的透明度来实现不规则性航迹流的实时动态仿真。分析研究了粒子系统的航迹流模型及图象合成的主要方法 ,实时地模拟出船舶航迹流随船舶大小、速度变化 ,随时间消退、随波浪上下起伏等动态效果     

基于粒子系统的计算机图像绘制技术的应用研究

本文通过一种焰火爆炸的图像绘制技术算法的研究,叙述了粒子系统的基本思想和在图像绘制技术领域中的应用.     

基于粒子系统的视景仿真中特殊景观的分形实现研究

以分形的粒子系统理论为基础，探索了实现视景仿真中一些特殊景观的图像生成技术。着重从仿真的实时性和真实感出发，建立了相关的计算模型并利用OpenGL实现了模拟效果图，为模拟其他相关动态图像提供了有效手段。     

基于粒子系统的自然现象模拟研究

粒子系统是迄今为止模拟自然现象最成功的方法。介绍粒子系统的思想,属性,以及粒子系统瞬间画面的基本步骤,并在Billboard算法的基础上对一些常见的自然现象,比如烟雾、水流、气泡效果进行模拟,取得比较理想的效果。     

粒子系统支持下地形流模式表达研究

该文提出一种基于粒子系统的地形起伏动态可视化表达方法.首先利用D8算法并结合坡度等信息构建水流模型,基于DEM数据生成水流场数据;使用空间随机均匀和重要特征位置相结合的方法布设粒子,在粒子系统的支持下模拟高低起伏的地形水流场景,从而间接地实现DEM动态多尺度的可视化.以武汉市的DEM数据为例进行实验,结果表明该方法模拟得到的粒子流效果能真实反映其地形特征,该研究为DEM数据提供了新的表达方法.     

基于粒子系统的烟花建模方法研究

本文通过粒子系统对烟花燃放过程的模拟进行了深入研究.首先讨论了粒子系统的基本原理,然后针对烟花燃放过程的特点,给出了每种状态下的具体算法,模拟出烟花逼真的视觉效果.这些模型以后可以很方便地应用到影视动画中.     

基于粒子系统的烟花建模方法研究

本文通过粒子系统对烟花燃放过程的模拟进行了深入研究。首先讨论了粒子系统的基本原理,然后针对烟花燃放过程的特点,给出了每种状态下的具体算法,模拟出烟花逼真的视觉效果。这些模型以后可以很方便地应用到影视动画中。     

基于粒子系统的动态雪景模拟

目的通过研究粒子系统方法,同时结合面向对象的程序设计语言,提出粒子系统的雪景模拟算法结构,模拟生成逼真的视觉效果。方法恰当选择粒子数量和粒子模型,结合OpenGL平台,针对雪景其具体的结构进行分析后,得到雪景的动态模拟。结果实践表明,该粒子系统模型可在复杂的三维场景中实时地模拟降雪现象,仿真效果逼真。结论提出了一种新颖的算法,从而有效解决了一般的粒子系统在动态雪景模拟中实时性差的问题。     

利用粒子系统实现喷泉模拟

为了实现喷泉的实时模拟,构建出一种基于粒子系统的喷泉系统模型。分析模型中粒子的属性及其变化,加入风力和阻力等粒子属性,实现粒子在复杂受力情况下的实时动态模拟。采用Visual C++6.0为编程工具,三维动画环境由OpenGL支持,在Windows XP环境下开发了基于粒子系统的三维喷泉模拟系统。实验证明该算法实现简单,模拟的喷泉效果满足实时性和逼真性的要求。     

基于OGRE粒子系统的喷泉模拟

粒子系统在计算机图形学中占有至关重要的地位,被用于实时模拟自然景物和现象中.在粒子系统的基本理论结构上研究了面向对象的图形渲染引擎（OGRE）粒子系统的核心原理以及粒子脚本语言.提出了一种基于OGRE粒子系统的喷泉模拟方法,在该图形渲染引擎下实现了多种喷泉效果.使用这种简本语言使程序员更容易开发,大大提高了喷泉模拟的开发速度和开发效率.     

基于粒子群优化的船舶PID自动舵的改进

受生物免疫反馈过程的启发,利用模糊逻辑的适应性,提出一种模糊免疫PID控制策略,并以此对传统的PID型航向自动舵进行改进.用一种模糊控制器来模拟免疫系统中的反馈机理,以航行的经济性为目标,采用线性递减权值策略的全局PSO算法,对控制器进行参数优化.并对比2种采用免疫PID控制器的系统组成方案,指明适用于船舶航向控制的控制系统形式.实验仿真结果表明:该控制器能很好地根据船舶动态特性的变化,自动地进行适应性免疫调节,具有跟踪速度快、航向控制超调小以及抗扰性强等优点.     

基于时域仿真的船舶电力系统暂态分析

船舶电力系统一般分为发电、配电、输电、用电4个部分。通过研究各部分的运行机理后在MATLAB 软件的Simulink环境下,利用模块化的方法,建立了柴油机及其调速系统、发电机励磁系统以及功率负载的仿真模型,进而搭建起船舶电力系统的仿真模型。通过对船舶电站暂态稳定性的特点进行分析,对船舶电力系统的正常运行以及发生的故障的情况进行了仿真并得到仿真结果。结果反映了船舶电站在正常和故障2种状况运行时电网上各部分以及发电机组的电压、电流运行情况,比较准确地反映实际运行中暂态稳定的过程。     

XNA环境下粒子系统的飘雪仿真

由于现实环境中雪花的飘落是非常不规则的,仿真雪花的飘落也是有难度的。为了模拟现实中雪花飘落的真实情景,以达到尽可能逼真的效果,介绍了实现可视化仿真的一种技术手段和一个具体应用。介绍了粒子系统的基本原理和XNA平台的工作原理,阐述了在XNA平台下建立模拟雪花物理模型的技术和实现雪花飘落运动可视化仿真的可行性方法。通过参考现实中的飘雪场景,研究现实中雪花飘落的运动,在.NET开发平台下,利用C#语言和XNA技术,采用完全面向对象的思想,研究开发了一个研究人员能实时观测并能有效地驾驭雪粒子模型运动的粒子系统。该系统不仅实现了数据实时模拟与实验过程的实时控制,还实现了具有3D效果的飘雪仿真场景。研究人员可以通过实时交互,设置雪花在不同方向上的速度和加速度,以及通过调整观察距离,可以仿真演示出雪花在现实中的各种运动状态。通过实例验证了该粒子系统的效果良好,用粒子系统仿真雪花的飘落是可行的,实时地可视化仿真出的三维飘雪场景效果逼真。     

单颗粒尾涡特性的大涡模拟

稠密气固两相流中颗粒尾涡的存在对其他颗粒的运动及两相流场结构的影响不可忽略. 本文采用大涡数值模拟的方法研究了气体流过一个100?m颗粒的尾涡特性, 对比计算了在不同颗粒雷诺数Rep下颗粒尾涡的存在对局部气流速度、压力的影响. 结果表明,Rep=100时尾涡影响区域的长度达颗粒粒径的5倍,颗粒前后最大压差达373.48Pa.     

螺旋桨伴流横向力理论的计算方法

根据机翼水动力理论,研究螺旋桨伴流横向力理论计算方法,同时深入分析船舶在倒车前航情况下螺旋桨伴流效应横向力方向的变化情况,进而针对船舶提出一个临界速度,并通过实例进行Matlab仿真.实验证明,提出的计算方法是正确的,对研究螺旋桨横向力有一定的参考价值.     

基于粒子群优化算法的AIS船舶状态比例计算

在船舶自动识别系统(Automatic Identification System)中,如果知道系统范围内的船舶状态比例就能够对系统的通信性能进行详细的分析.船舶状态比例计算问题可以归结为带有约束条件的最优化问题.粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization)作为一种最新的优化算法,具有简单易实现,可调参数少等优点,将其与惩罚函数法相结合来处理约束条件,可以应用到AIS系统船舶状态比例的求解.经过大量实验计算并与实际数据进行比较表明,该方法在迭代次数和收敛精度上都取得了良好的效果.     

一种基于船舶应用的权限管理系统

 权限管理系统是船舶管理系统中的重要模块，其在系统中所产生的作用是非常巨大的。通过对船舶系统、权限配置管理功能模型进行分析，探讨了权限配置管理中间件实现的关键技术，研究并实现了基于船舶系统的一种权限配置管理系统。