舞台灯光虚拟效果的设计与实现

研究运用3D引擎OGRE来实际模拟舞台灯光虚拟效果,通过虚拟建模以及通过渲染引擎对舞台和灯光的渲染,来模拟现实中的舞台和灯光。本文主要实现了以下两个方面,一是运用3D引擎OGRE来实际模拟舞台灯光虚拟效果,二是通过CEGUI(Crazy Eddie’s Gui System)系统给用户提供实时的交互功能。通过OGRE渲染引擎实现舞台和灯光的渲染,可以逼真的模拟现实中的舞台和灯光。而通过实时交互功能,用户能方便的模拟灯的增减,灯光的亮度、色度的改变,灯光的移动和旋转。同时实现舞台烟雾,舞台粒子系统等效果。     

基于OGRE的智能游戏引擎的设计与实现

基于OGRE(Object-oriented Graphics Rendering Engine)设计并实现了一个智能游戏引擎OIGE(OGRE-based Intelligent Game Engine),OIGE具有较完善的功能,包含游戏开发各个环节所需的关键模块,如人工智能系统、网络系统、物理系统、声音系统、输入系统等,OIGE采用面向对象机制来设计和实现,以保证系统结构清晰且具有良好的可扩展性。详细分析OGRE渲染系统和介绍AI智能系统的设计和实现,此外,基于OIGE引擎开发了一个简单的小游戏,对系统功能进行了初步验证。     

网络游戏渲染技术及开发引擎

本文介绍了三维网络游戏的开发渲染技术及渲染引擎,分析了以OGRE为核心的游戏开发平台。通过分析可知采用优秀的引擎及相关程序库进行网络游戏的制作方法,可用作一般角色扮演类游戏的开发,亦可作为其他类型游戏制作时的参考。     

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。     

基于动态纹理和粒子系统的喷泉模拟

喷泉效果可以大大增强虚拟现实系统的沉浸感.粒子系统是实现喷泉效果的有效方法,但该方法由于需要大量三角形单元的绘制,会降低虚拟现实系统的实时性.这里采用矢量控制法来建立粒子系统喷泉模型,然后渲染成一定幅数的连续图像,将这些图像作为贴图,同时采用billboard技术和动态纹理技术实现纹理喷泉的绘制,既保证了系统的真实感,又提高了系统的实时性.     

太空场景的仿真及其应用效果

利用Microsoft Visual Studio和OGRE图形资源,以太阳系行星运动为背景,开发一个行星运行模拟系统,探讨构建太空场景的计算机模拟方法.采用的方法有:对于三维对象的静态,利用模型制作软件（如3DMax）将实体对象制作出来;对于三维对象的运动,用适当的计算方法进行编程实现.天体运动的仿真方法均通过编程得以模拟实现,能够自行在3D空间中运转.实验表明所设计的仿真方法,利用3D图形资源易于实现.     

面向对象的通用粒子系统设计及其在火焰模拟中的应用

设计了一个通用的粒子系统,基于面向对象的思想描述了一套粒子系统应用程序接口（API）的设计。该粒子系统API采用合理的数据结构,设计了一套高效的粒子生成、管理方法,并采用高速OpenGL渲染引擎,使之能够满足在普通PC机上模拟不规则的自然景物的需求。同时,它还具有相当的灵活性和可扩展性。该粒子系统被用于火焰的模拟中,仿真实验表明模拟出的火焰具有较强的真实感。     

基于云渲染的三维BIM模型可视化技术研究

利用BIM(Building Information Modeling)技术进行工程建设的精细化管理需要实现三维BIM模型的在线展示及交互操作.传统的三维图形可视化技术虽然能够实现模型展示,但存在模型文件格式兼容性差,对终端设备硬件要求高,缺少必要的交互功能等问题.针对这些问题进行系统分析,提出了一套基于云渲染技术的三维BIM模型可视化解决方案.其中包括源模型文件轻量化转换技术,基于HOOPS的图形引擎开发技术,以及基于云渲染的大体量模型浏览器展示和交互技术.通过系统研发实现了主流建模软件Revit、Catia、Microstation、Tekla模型源文件的轻量化转换,以及基于云渲染的图形引擎系统,并在北京至张家口铁路工程建设项目中进行了验证.     

基于GPU的喷泉模拟

粒子系统一直是模拟喷泉特效最常用的方法,但是当喷泉规模较大时,每一帧都要计算大量的粒子属性,使喷泉的模拟很难达到实时。针对以上问题,本文提出了基于GPU加速的粒子系统喷泉模拟方法,充分发挥GPU强大的运算能力,并与CPU配合以弥补GPU的不足,大大的提高了粒子系统的运行速度,使几百万数量的喷泉粒子能够实时绘制。同时本文还提出了喷泉水雾的生成方法,使喷泉效果更加逼真。     

E&AMode:一种新的基于引擎粒子系统的图像渲染模式

本文分析了图像引擎粒子系统的传统实现方法的优劣,提出了一种称为发射源&影响者(E&AMode)的图像渲染模式,该模式实现了粒子系统模拟效果的多样性,粒子运动状态的动态性和结构设计的灵活性.本文介绍了新模式的基本结构、算法思想和实现方法.试验结果表明,发射源&影响者模式能够实现粒子属性的灵活设置,粒子运动状态的动态改变和模拟效果的多样性.     

新型搅拌设备中粒子运动与碰撞的三维仿真

针对国家粉体中心的需求,本文在MFC框架上嵌入OGRE引擎渲染技术及现今流行的3DS MAX仿真技术,为某高危险物品的生产流水线中的搅拌吸收过程建立三维仿真系统,从而能够真实再现加工过程。首先利用3DS MAX仿真软件为搅拌设备建立三维仿真模型;然后使用定量粒子小球模型设计并实现了粒子小球在连接管与套筒夹层之间以及出料口的运动,通过检测物料颗粒间的碰撞统计出了碰撞次数和碰撞点坐标;最后,将设计的设备仿真模型及其内部的物料粒子系统加载渲染,得到逼真的物料混合吸收效果。     

飞机座舱图形显示加速系统设计及FPGA实现

提出一种飞机座舱综合显示系统中基于现场可编程门阵列(FPGA)的2D图形硬件加速引擎设计方案,将图形分解为一系列基本的点和水平线输出.为避免图形加速引擎直接对SDRAM的零碎操作导致的存储器操作瓶颈,引入图形缓存机制,并根据图形像素的存储特点,提出远区域优先(FAF)图形缓存页面淘汰算法.讨论图形加速引擎内部各模块的逻辑结构及其逻辑设计,在对模块进行波形仿真的基础上,实现系统级仿真结果的可视化验证.仿真及实际应用结果表明,所提出的图形加速引擎提高了图形显示性能,满足当前飞机中对2D图形实时显示及飞控系统的可靠性要求.     

Windows环境下蒙古文复杂文本处理的研究

简要介绍了复杂文本和Uniscribe布局引擎,然后介绍一种基于Uniscribe的蒙古文Unicode文本的解释算法,解决Windows环境下字处理软件不支持蒙古文国际标准编码的问题.该算法具有较好的通用性,能够有效处理多种复杂文本语言,在蒙古文字处理软件MWord中的应用说明了该算法的有效性.     

基于2D游戏引擎的设计

游戏引擎是游戏软件中的核心组成部分,完成游戏中输入输出处理,图像处理、动画处理、音效处理、碰撞检测、物理系统和人工智能等功能。本文提出了一种2D游戏引擎的设计和实现,基于此游戏引擎程序员可以开发出各类单机2D游戏。     

高仿真度的DMS-2000型船舶机舱模拟器

给出研制的采用虚拟现实技术的DMS-2000型轮机模拟器的总体结构、配置和系统功能.综合应用三维图形、VGA墙显示系统和分布式仿真技术,并采用大量高精度的仿真模型有助于提高DMS-2000轮机模拟器的仿真性能.本模拟器可进行典型船舶机舱的常规操作、应急工况或高级培训等各种操作训练.     

曲轴箱窜气对柴油机尾气微粒排放影响

针对一台2.0 L柴油机搭建了试验台架,通过控制曲轴箱窜气直接排入大气或是引入进气系统,采用尾气粒径谱仪对两种情况相应的尾气微粒数量浓度进行测量,分析比较试验结果来研究曲轴箱窜气对内燃机微粒排放的影响。结果表明:曲轴箱窜气引入进气主要影响柴油机尾气中核模态微粒及100 nm以下集聚态微粒的粒径数量浓度分布,主要表现在高峰峰值的增加和新峰值区域的形成。另一方面,曲轴箱窜气引入进气使柴油机各工况下尾气微粒总数量浓度增加,中、大窜气量工况微粒绝对数量增加明显,增幅分别为44.2%和38.5%。     

基于专家系统的异构图形数据格式转换方法研究

现在许多行业用到绘图软件,如建筑、机械、电气等,为了提高工作效率,常常需要将两种图形进行相互转换,如地理信息图与AutoCAD图形的相互转换,但是多种绘图软件之间并不为对方提供转换的接口。本文建立了一种基于专家系统的异构图形数据格式转换模型,通过图形转换综合数据库记录整个转换周期的实时状态;分析构建了图形转换知识库,保证知识库的全面性和正确性成为关键;基于正向推理策略设计图形转换推理机制。本文的创新点为将专家系统引入到异构图形转换中。解决了不同的图形数据格式之间的转换,并以油田中的双狐图形与AutoCAD图形为例,完成异构图形的转换。