一种数字矿山快速漫游的层次建模方法

针对虚拟数字矿山中三维场景渲染速度问题,以提高漫游过程细节层次的建模速度为目标,通过对三维场景中各模型的相关性定义,提出了一种快速结构分层建模方法。首先利用漫游场景中规则模型的视点相关性组织细节层次,通过结构分层有效组织和管理矿山漫游三维场景,从而减少场景程序文件容量;其次利用视点相关性提出的动态权系数算法,计算矿山各结构分层动态显示系数;以简单、快速的方式构建动态变化下的场景模型,实现数字矿山各结构块不同细节层次显示的虚拟漫游。实验结果表明,该方法能够有效减小程序文件,实现数字矿山三维场景的快速漫游。     

基于图形处理器的雾化渲染方法

提出了一种高效且逼真的雾效渲染方法。首先提出一个新的球形雾化渲染模型,采用基于密度积分的光线跟踪算法进行实时渲染,其次,运用柏林噪声实现雾的动态效果,根据基于物理的天空模型影响雾的颜色。最后使用高动态范围算法优化生成的图像。该计算使用图形处理器编程实现,运用渲染到纹理技术进行大气数据的预计算,减少程序运行时的运算量,满足实时系统对渲染帧率的要求。该方法适用于飞行模拟器等仿真漫游系统场景的渲染,并已成功运用到某飞行模拟器中。     

面向直接体绘制的空间一致性分析方法与应用

空间信息对揭示体数据内部特征具有重要意义,传统基于传递函数的直接体绘制法难以有效利用空间信息。对于基于直方图的传递函数,文章提出基于特征的空间一致度概念以刻画特征的空间特性——体素的空间聚集度,并提出考虑空间一致度的自适应光线投射法,该方法能基于空间一致度自动调节颜色和不透明度以优化绘制结果,并通过上述方法将空间信息引入到直接体绘制。多个实际体数据的测试结果表明,文中所提出的方法能有效考虑体数据的空间特性,可优化绘制结果。     

光线投射的快速算法研究

针对医学体数据场的直接体绘制（DVR）的加速算法进行了讨论。基于体绘制的多种加速技术。利用格雷厄姆求凸壳算法和与平面簇求交算法对体数据场和投射光线进行裁剪,结合多边形的扫描线转换和投射光线的离散化、体素化,改进了光线投射算法。。     

基于C-S模型的实时远程体重建系统及其在医学图像中的应用

在客户端-服务器的远程双向控制模型基础上结合三维纹理体重建算法,提出了一种实时远程体重建系统模型,并将其应用于大数据量医学图像处理．实验证明,运用这一重建模型能很好地满足网上客户端的医学图像数据的快速、交互处理要求,并与传统的单机硬件配置相比,速度上有很大的提高．     

一种改进的局部多边形填充方法

本文提出了一种实现等值带彩色填充的改进算法。该算法不需要进行等值线的追踪,只需要进行离散数据网格化即可进行填充。同时在对多边形填充过程中使用了凸包算法,解决确定多边形顶点顺序问题。编程实现容易,计算速度跟网格密度相关而与绘图区域无关。文中给出了具体算法,同时展示了相关示例。     

复杂场景中海量外存地形模型的实时绘制算法

针对地形相关复杂三维场景应用需求,提出一种海量地形外存实时绘制算法,该方法使用离散细节层次技术并结合视点相关动态连续细节层次选择.基于元网格连通边权值简化地表模型,并基于Hausdorff距离进行视点无关批LOD误差控制.提出一种海量数据实时调度方法,通过分层增量控制,两级数据预取和改进的快速视锥裁减实现了对外存数据的动态装载与调度.实验表明,该算法处理海量地形数据时占用较低系统资源,从而能够在复杂场景环境下进行快速实时绘制.     

医学图像三维重建Splatting体绘制的研究与改进

采用Splatting(抛雪球)体绘制法对医学图像进行三维重建.论述了体绘制和Splatting算法的成像理论,分析了Splatting算法的重建误差,并对Splatting算法的图像合成进行了改进.使用Visual C++和OpenGL,实现了改进的Splatting体绘制算法,消除了Splatting体绘制中的条纹现象,取得了较好的成像效果.     

海面连续溢油的三维实时绘制

对短时间尺度内的连续溢油进行研究.海面采用同心圆网格模型模拟,海浪高度图采用快速傅立叶变换方法生成.提出利用平面折射技术实现海面油膜的绘制,采用粒子系统实现油粒子模型,粒子所在位置的潮流速度采用分区方法高效计算.模拟试验表明,该方法可实现海面连续溢油的逼真、快速模拟.     

基于空间连贯性的快速图像逆映射算法

作为基于图像绘制技术(IBR)的基础算法,图像逆映射算法克服了正向映射的诸多问题,但存在的效率瓶颈极大地妨碍了其广泛运用。提出一种用于图像逆映射的快速算法―极线模板法。该算法利用场景的空间连贯性,采用相邻参考像素的可变半径模板对极线进行裁剪,从而将单次搜索从极线复杂度降低到模板半径复杂度。而对于无法采用模板进行裁剪的像素,则根据极线几何的保序性,利用已建立映射的匹配关系,找到最近的搜索起点优化搜索。该算法简单易实现,大大降低现有算法的计算复杂度,显著提高计算效率。