基于视域剔除和图像缓存技术的复杂场景快速绘制方法

结合基于场景图构建的虚拟场景和仿真应用的特点,提出了一种基于视域剔除和图像缓存技术的复杂场景快速绘制方法。此方法能够有效地解决图像缓存算法中,由于未考虑视域不可见剔除,而造成的绘制元素复杂度计算偏差引起图像缓存误判断,从而降低绘制效率的问题。另外,通过对图像缓存有效性的判断,可以简化视域不可见剔除的判断,提高绘制效率。     

基于三角形二叉树的地表模型动态简化算法

多分辨率模型简化技术是实现复杂模型交互式可视化的有效手段。为实现地形漫游 ,提出基于三角形二叉树的地形网格模型动态简化算法 ,实现了与视点相关的连续多分辨率简化及快速动态绘制。算法利用三角形二叉树结构记录三角形的分裂和合并关系 ,在预处理中计算出数据点的误差值 ,绘制时根据与视点相关的各参数确定需保留的数据点集 ,基于二叉树进行三角形的分裂和合并操作 ,动态修改需要绘制的三角形链表 ,得到所需分辨率下的近似网格模型。实验表明该简化算法简单有效、易于实现 ,支持对地形模型的交互式快速绘制     

Hierarchical surface fragments

A new compact level-of-detail representation, called hierarchical surface fragments, for geometric objects with highly complex shape is presented. The representation comprises a set of irregular unstructured sampled surface fragments, whose boundary is a circle viewed along its normal. An efficient algorithm to construct the representation is described. In depiction of the framework for visualization, a screen tile technique for acceleration of rendering is proposed. Since an approximate z-buffer algorithm is adopted to fast determine visibility of each rendering primitive, a new buffer, z-delta-buffer, is designed to facilitate solving the problems raised by the approximation and to improve the image fidelity. Finally, a solution is provided to integrate our rendering approach for hierarchical surface fragments with traditional polygon-based methods.     

基于Vega的视景驱动软件的分析与设计

针对在Windows NT平台上开发基于Vega的视景驱动软件中所遇到的问题，该文从面向对象的软件分析与设计、可复用面向对象的软件技术－－设计模式以及Windows的核心机制等诸多方面进行了逐步的分析与设计，并最终给出了一种妥善的通用解决方案。     

基于法向映射的复杂模型的实时绘制技术

为了达到绘制实时，通过用简化的、带有法向映射的三角形模型来逼近原始复杂模型是一种非常有效的方法。算法针对地形模型和一般的三角形网格模型，提出了不同的法向映射的构造方法。这些方法能充分利用现今图形卡的加速功能来快速地生成法向映射纹理。对于已生成的带有法向映射的简化模型，算法给出了两种实时绘制技术，一种方法是适用于一般图形卡，另一种是适用于具有硬件加速的像素渲染功能的图形卡。实验结果显示，算法能在保持较高的绘制帧率的同时保留与原始模型相近的细节。     

基于可编程图形加速硬件的实时光线投射算法

为了在保证绘制图像质量的基础上将体绘制算法的绘制速度提高至实时,提出一种基于可编程图形加速硬件(GPU)的光线投射算法实现(GRC,GPU-based Ray Casting)。GRC在可编程GPU中进行重采样和分类,使用矩阵逆运算以降低重采样坐标的计算复杂度,使用后分类技术以降低算法的空间复杂度。实验表明:对于2563规模的体数据,GRC能够在保证图像质量的基础,以超过30fps的速度进行绘制。     

基于预积分体渲染技术的水下三维声场体可视化

海洋水声环境对海军作战具有重要影响。三维可视化技术能够更直观、有效地刻画和描述海洋水声环境,提高作战指挥人员对环境效应的理解和应用。该技术应用OpenGL的多纹理技术,采用预积分体渲染方法对舰艇水下三维声场进行体可视化表达。在对可视化效果的讨论中发现,采用预积分纹理映射方法在不增加切片数量、不增加绘制时间情况下,提高了图形质量,较好的解决了传统切片纹理映射方法的缺点,使指挥人员能够更加清楚地得到此时舰艇水下声传播规律,声场结构,为其制定战术决策提供可靠的技术支持。     

低复杂度高度场的通视性研究及快速光照计算

为快速判断高度场场景点的通视性和可见范围, 满足交互式应用的需要, 提出低复杂度高度场基于可见二叉树的凸包树简化方法。通过对高度场数据在8个方向的线性扫描, 确定每个高度场数据点的最大方位角, 构造凸包树型结构; 对凸包树信息进行分析, 构造可见性二叉树作为方向扫描存储结构, 在光照计算过程中有效提高可见点的搜索算法效率; 结合阴影图的间接光照计算, 实现了交互式帧率的动态低复杂度高度场绘制效果模拟, 降低计算成本。     

基于.net平台的图形绘制系统实现的关键问题

绘图系统主要是实现各种标准图形和任意线条图形的绘制编辑和变换,其中标准图形包括直线,多边形,椭圆,各种曲线等。要实现它们的绘制和各种基本变换（编辑功能）,其中最关键的问题是曲线的多边形与曲线的拟合。     

基于InfiniBand的集群分布式并行绘制系统设计

为解决 sort-first型并行绘制负载不均衡和网络拥塞问题,在研究原有体系结构的基础上,提出了一种基于InfiniBand高速网络的PC集群分布式并行图形绘制解决方案。增加了显示节点负责场景显示。使用一种改进型的基于绘制历史的动态负载均衡算法解决了负载不平衡问题;利用InfiniBand消息传输机制开发了同步控制策略,有效地实现了帧同步。实验结果表明,该方案在保存场景一致完整性的基础上,与传统体系结构相比,显著地提高了系统帧率,降低网络通讯消耗。