医学体数据三维重建的体绘制加速算法研究

研究有效的体绘制加速算法.在抛雪球法的基础上,采用提取最近表面体素的方法实现加速.提出新的分割方法,以体素原有的灰度值作为颜色值的3个分量,将所有体素的不透明度设为0.9或1.0,结果表明,加速算法能满足显示要求且加速作用明显.该加速算法结合了表面绘制方法和体绘制方法的优点,但只适用于不透明物体的重建显示.     

基于深度图像绘制的视图合成

基于深度图像绘制（DIBR）的视图合成是3DTV中的关键技术。为了消除或减小合成视图中的空洞,常需要对深度图像进行平滑,但这往往会造成图像质量的下降,并造成“视图失真”。提出了一种新的基于DIBR的视图合成方法。该方法执行两次三维图像变换,第一次变换采用平滑后的深度图像,得到含有较小空洞的目标图像：第二次变换采用原始的深度图像,得到含有较大空洞的目标图像,然后以第二次变换得到的目标图像为基准将两幅目标图像融合,最后对得到的目标图像进行空洞填充。实验结果表明该方法合成的图像的质量令人满意,适用于3DTV中的视图合成。     

基于图像的铅笔画绘制技术

介绍了基于图像的铅笔画绘制技术的研究进展,分析了几种常用的基于图像的铅笔画绘制算法;研究了基于图像的铅笔画绘制技术的算法,首先对输入图像进行适当的预处理,从原图像生成白噪声图像,将原图像按纹理特征做区域分割,其次对白噪声图像做卷积操作,采用边缘检测算子提取原图像的轮廓线,最后对卷积所得图像与轮廓线图进行融合得到最终的铅笔画效果图.     

基于Gerstner波模型的海洋卷浪实时仿真

基于Gerstner波海浪模型,同时引入Perlin噪音扰动来构建出海浪的基本造型;采用一种基于梯度的波峰搜索算法,动态搜索到波峰网格点;采用超前预测的波峰生成算法生成一个卷曲的波峰曲面,将之替换原始的波峰曲面,得到不同情况下的大规模实时卷浪效果.     

基于BSP算法的L-系统在植物模拟中的应用

本文通过对自然景物的计算机模拟算法的研究,提出植物的基于BSP算法的L-系统绘制思想和算法,增强生成植物图形的逼真度和立体感.     

基于计算机图形处理器加速的体绘制

可编程顶点渲染器和片元渲染器已成为新一代图形处理器(GPu)的标志.应用可编程渲染器带来了许多过去由固定渲染器无法得到的复杂图像效果和三维环境的真实感.图形硬件的可编程能力也扩展了硬件加速的直接体绘制算法,提高了它的交互性能和图像质量.我们充分利用硬件加速支持的三维纹理、片元渲染器,实现了硬件加速的体绘制.     

飞行模拟器视景系统的设计与实现

飞行模拟器视景系统是飞行模拟器的重要组成部分,和其它视景系统相比飞行模拟器视景系统具有其自身的特点,包括场景覆盖范围大、涉及的场景对象复杂、视场角较大、对虚拟环境模拟和系统实时性要求较高等特点.针对于这些特点以及整个模拟器应用对视景系统的要求,对飞行模拟视景系统的视景数据库、多通道组网结构以及仿真程序进行了设计,给出了基于Creator/CTS/VegaPrime实现整个系统的开发流程,并对系统实现中的关键技术,包括多通道同步技术、大场景数据库的调度和实时绘制技术、环境模拟技术等进行了较为深入的研究.整个视景系统应用于飞行模拟器平台,实现了对于飞行模拟视景系统特定功能和性能的要求,能够在保证实时性要求的前提下达到预期的视觉效果.     

圆柱面深度图像变换的仿真与实现

基于图像的建模与绘制技术,利用对二维深度图像的变换创建三维真实感场景,将一种双投影方式的圆柱面深度图像变换的算法,在Matlab上进行仿真,利用Simulink进行面向FPGA硬件的系统建模和模块化实现.通过在FPGA搭建的硬件平台上进行物理验证,实验结果得到了提升的绘制速度与良好的图像质量.     

GPU上的实时三维云仿真

云的建模和绘制-直是计算机图形领域研究的挑战之一.提出了一种全在GPU上的三维云模拟和渲染的框架,从面片生成、排序和渲染全在GPU内完成.云建模采用编制的云模型编辑器对云的形状和颜色等属性进行编辑,通过面片组合生成三维云几何模型.云的渲染方面,采用GPU上实现的bitonic排序方法对组成三维云的面片进行排序以实现正确的alpha混合;并将图形引擎特性-几何着色器引入到GPU上的三维云渲染中,实现三维云几何形体在GPU中的生成.开发了三维云生成和渲染模块,实现了可视化仿真应用中大规模和实时渲染的三维云仿真模块.     

面向飞行模拟的大气效果实时绘制技术

针对飞行模拟器视景仿真系统特点,提出了一种适用于大规模场景、基于物理的大气效果实时绘制方法。介绍了大气效果的基本概念、实时绘制的简化模型和图形处理器(GPU)加速方法;修正了光照模型,使大气散射效果随高度而变化;使用开源视景仿真软件OSG(OpenSceneGraph),实现了大场景单散射大气效果的实时绘制。结果表明,基于物理的大气效果绘制,能增加飞行模拟视景仿真的真实感。