公路隧道视景仿真建模技术

对目前常用建模技术进行比较，提出了以多边形建模方法进行视景仿真建模的思路。结合公路隧道，对模型的数据组织结构进行剖析，对建模的实例、细节层次（LOD）、自由度（DOF）等关键技术进行了应用研究，探讨了这些技术的理论和具体实现方法。仿真结果表明，这些技术对公路隧道实时场景的生成具有重要的作用，能有效地提高三维视觉的真实感受和虚拟系统场景的细节表达能力，使整个视景仿真画面更加生动逼真。     

基于层次细节简化和分形的真实感地形生成

研究数字高程模型及分形理论后,提出一种新的地形建模方法,即利用DEM数据生成地形框架,运用分形理论生成细节;框架生成过程中采用层次细节简化技术简化地形,提取大致描绘地形总体形状特征的数据,再运用分形理论进行细节绘制,并结合视点变化提出新的面片可见性判别方法.实验证明,文中方法能够充分发挥DEM法真实度高和分形法数据量少,速度快的优点.     

公路视景仿真模型

针对传统的三维动画评价公路与环境配合的手段已不适应公路交通发展的需要的状况,对公路视景仿真模型进行了研究。提出了公路视景仿真的研究思路,建立了基于B rep的公路三维视景管理模型,对视景仿真中的多层次细节模型、纹理映射技术进行了应用研究。该模型对公路实时场景的生成以及进一步建立公路仿真系统具有重要的作用,所讨论的算法,对改进渲染速度具有明显的作用。     

分布式虚拟海战场仿真关键技术研究

在分布式虚拟环境下进行大规模军事战场仿真是目前仿真领域的研究热点。作为虚拟战场仿真的重要组成部分,分布式虚拟海战场仿真主要是解决大面积海浪视景实时生成和网络数据量太大引发的网络延迟这两个关键性问题。本文以海浪统计学模型为基础,采用视点相关的LOD模型实现了海面多细节层次建模,有效提高了大面积海浪视景仿真的实时性和逼真度;并基于Winsock 的TCP/IP协议,采用多播技术和推算定位技术,大大减少了分布式虚拟海战场仿真中的网络数据流量,实现了多通道视景同步,取得了较好的效果。     

用于仿真的等高线数据三角优化构网

视景系统是航海模拟器的一个十分重要的部分，航海模拟器要求视景系统可实时连续地显示某一真实港口的三维景像．从海图上采集等高线的DEM数据，然后进行三角优化构网，进而生成该不规则三角网格的层次细节模型，可满足航海模拟器对视景系统的要求．文中在分析了现有剖分算法的基础上，提出了基于点插入法和多边形剖分算法相结合的混合算法，该算法可方便地用于生成基于等高线数据的Delaunay三角剖分．该算法已成功地应用于航海仿真系统的视景建模。     

面向对象的航海模拟器细节层次视景建模

视景建模是航海模拟器视景仿真研究的一个重点，复杂的三维航海场景建模和三维数据的管理是航海模拟器视景仿真中必须解决的问题，它是航海模拟器视景仿真成功与否的关键所在，为引提出了一种面向对象的航海模拟器三维视景模型的细节层次数据结构，讨论了基于这种数据结构的实时视景仿真系统的实现。     

用于仿真试验的数字地形模型研究

为了借助计算机模拟方法产生所需各种复杂多变的数字高程模型,提出了改进分形几何法和数学函数法来自动生成数字地形模型的方法.前一种方法可以根据需要控制地形的光滑度,可以为视景仿真系统提供具有细部特征的真实感地形;第二种方法产生的几种典型地形,突出了不同地域的地形特点.大量的仿真结果说明了这些方法的可行性.     

分形L系统理论与植物图像的计算机模拟

应用分形Ｌ系统理论,根据植物图像的结构特征和生成规则,提出了建立植物的数学模型的方法,并对植物图像的计算机模拟进行了较为系统的研究,为了使生成的植物图像更加生动逼真,又将随机性引入Ｌ系统,并给出了生成随机数的算法,为提高建筑物的配置,动画制作和视景仿真的逼真性提供了有效手段。     

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。     

分形算法的仿真“竹”的实现

分形理论适于解决不规则形态物体的建模仿真问题,分形理论和虚拟现实技术结合起来可以生成逼真、复杂的自然景物。针对研究者少有涉及的仿真"竹"问题作了有益的探索,主要运用了分形理论中的2种模型方法来研究"竹"的计算机模拟。首先根据"竹"是单轴分枝植物的特点,对分形算法中的L-系统建模方法作了相应的改进,并采用位移映射技术对竹节进行高效真实绘制;在逼真实现"竹"的三维建模后,利用分形算法中粒子系统模型的基本思想,对原有粒子系统模型的随机分布算法进行了改进,提出一种模拟"竹"群分布形态的仿真算法。描述了对"竹"仿真过程中各方面所涉及的问题,逼真的模拟出"竹"在自然界中的形态、特质以及"竹"群的不同分布形式,这在"竹"的仿真方面给出了一种新颖且相对全面的解决思路,并实验了虚拟场景中的竹林构造。     

二维高炉区域BFC网格生成技术及其Matlab实现

利用数学模型对高炉冶炼过程进行模拟是高炉炼铁新工艺研发的有效方法,网格生成技术是数值模拟过程中重要的前处理过程,是高炉模拟计算的先决条件。生成网格的质量对高炉模型模拟的精度、效率以及收敛性具有重要影响,因此,建立优质的网格对高炉数学模型的求解具有重要意义。文中提出了一种适用于高炉数学模型的适体坐标系(BFC)网格的生成方法,从求解区域的划分、椭圆型方程的转换、椭圆型方程的离散及BFC网格生成步骤等方面进行了研究,并把死料区的边界作为BFC网格计算的边界条件,使数学模型的求解过程得以简化。采用带有源项的泊松方程作为变换方程,网格的正交性和疏密程度便于控制。该网格生成算法原理简单、易于编程、网格生成效率高,生成的网格能够满足数学模型求解的要求。     

基于有限元映射算法的试验网格显示及其应用

基于有限元映射算法和三角形面积坐标法提出了一种新的试验网格分析算法,该算法可以按试验网格模式显示板料成形数值模拟结果,而且具有原理简单、易实现、执行速度快等优点.基于本算法,提出了塑性成形物理模拟中的网格分析法,真实地模拟板料在冲压变形过程中各试验网格的变形情况.与变形云图只能显示一维方向上的物理量相比,网格分析法能够直观模拟板料在二维平面上的应变变化情况,方便用户直观了解板料的变形,改进了工艺设计.     

一种基于数据分块的海量地形快速漫游方法

大范围、海量地形数据的快速漫游是GIS、虚拟现实、游戏、仿真等领域的关键技术与难点之一。在目前地形数据简化算法的基础上,结合计算机硬件技术的发展,采用基于数据分块、部分数据常驻内存以及与视点相关的静态LOD模型实现了对任意格网大小海量地形数据的快速漫游。基于块节点的视景体裁剪、三角形条带组织以及边界裂缝消除、视觉光滑处理等手段的运用,提高了地形漫游的效率与可视化效果。     

基于Creator/Vega的战场视景仿真

为了建设作战仿真实验室,开发虚拟战场视景仿真系统,进行作战模拟训练,并针对以往对场景建模与管理等技术方面的不足。探讨了基于Creator／Vega软件实现战场场景建模与管理的优势及在数据格式兼容性、复杂三维模型的构建与渲染、LOD等方面存在的问题,给出了相应的解决方法实现战场视景仿真,并对关键技术作了探讨。结果表明实现的战场视景仿真系统能增加指挥人员的真实感和沉浸感,并能提高系统的渲染程度。     

基于分形和LOD技术的地形显示

在分析分形理论和LOD技术的基础上,通过把中点位移算法和LOD技术完美地结合在一起,提出了一种生成地形的有效算法,该算法既做到了对地形总体轮廓的有效控制,又能够充分地利用分形特性表现地形表面的丰富细节,而且避免了大量数据的输入,使显示效果和资源的利用得到了最佳的匹配.     

基于分形调制阵列的数字水印算法

基于分形调制的良好性能，提出了一种新的使用分形调制阵列、基于HVS视觉掩盖的图像水印算法，该方法将水印信号进行分形调制得到含水印的分形信号嵌入到图像子块的DCT中频系数中去，然后进行视觉掩盖．通过大量实验仿真结果表明：该算法能够清晰地提取出隐藏的水印信息．在常见的信号失真和几何失真下，水印具有很好的鲁棒性．     

基于Java技术的渐开线齿轮范成仿真

利用Java技术建立了渐开线齿轮范成运动仿真分析程序,该程序可以对齿轮范成过程进行直观精确二维和三维的参数化模拟,实现了程序的Web访问功能,为机械原理实验网络仿真教学提供了有效的方法。     

基于中点偏移算法的云的模型设计

自然景观的模拟在许多方面得到了应用，云是自然界中的一项重要景观，对云进行模型设计显得十分重要。针对目前大多数的云的模型设计方法难以在普通PC机上快速实现真实感较强的云的模型设计的问题，提出了一种自然景观中云的模型设计方法。该方法以分形理论为基础，设计并实现了一种云的纹理生成算法，并采用纹理映射技术，绘制云的图像模型，得到了较为逼真的模拟结果。     

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Flash的分形树生成及其动画效果的实现

探讨了在Flash中实现迭代函数系统、图形迭代系统和L系统的思路和方法.重点研究了基于Flash的分形树生成方法,通过把迭代函数系统与Flash中的影片剪辑技术相结合来构造分形树.在此基础上探究了Flash中生成分形动画的两种方法.通过添加鼠标交互、影片运动录制和回放功能以及通过修改参数,实现了"舞动的树".