一种基于PC的快速三维图像重建方法

主要从传统FDK算法的改进和数据并行计算两方面来研究快速三维图像重建算法,提出了一种Z线优先重建法,能够有效地组织和划分重建数据,从而使得对重建数据的内存访问非常连续,便于采用单指令多数据(Single Instruction Multiple Data, SIMD)技术进行数据并行处理。最后基于Intel Pentium 4 CPU的PC平台,利用SSE/SSE2技术开发了三维图像快速重建引擎。实验结果表明本文提出的方法非常有效,与原始重建算法相比,在保证图像质量不受损失的前提下取得了20倍以上的重建加速比。     

虚拟机床可视化设计相关技术的研究与应用

介绍了虚拟机床系统设计制作中的主要及关键技术。给出了系统的软硬件平台,说明了虚拟机床三维场景的绘制方法,探讨了机床几何建模和对大数据量的场景进行优化的技术,并就三维鼠标在虚拟制造机床中的应用以及视点控制等关键技术、MFC中关键类的调用等进行了说明。     

资源、环境与产业转型的复合生态管理

中国环境污染与生态破坏问题的症结在于管理问题 ,其实质是资源代谢在时间、空间尺度上的滞留或耗竭 ,系统耦合在结构、功能关系上的破碎和板结 ,社会行为在经济和生态管理上的冲突和失调 .生态管理科学旨在运用系统工程的手段和生态学原理去探讨这类复合生态系统的动力学机制和控制论方法 ,协调人与自然、经济与环境、局部与整体间在时间、空间、数量、结构、序理间的系统耦合关系 ,使资源得以高效利用 ,人与自然高度和谐 ,环境经济持续发展 .为解决国家、地区及部门重大生态环境问题提供决策支持、科学依据和管理方法 .复合生态系统管理的热点是生态资产、生态健康和生态服务功能管理 .应用生态管理学包括产业生态管理 ,城镇生态管理和区域生态管理 .综述了当前国内外区域生命支持系统管理和产业转型的生态管理方法 ,如生命周期分析、生态足迹分析等 .     

基于框图建模的表现模型研究

讨论了表现模型的概念和构成，以及它与可视化模型和仿真模型的关系。在此基础上，以交战级仿真应用为背景，设计和实现了基于框图建模方法的表现模块库。用户可以根据需要，通过选取相应的功能模块，订购相应的仿真模型数据，建立表现模块之间的输入输出关系，和设置表现模块的功能参数来快速构建三维表现模型。该表现模型将仿真模型和仿真表现分离，在仿真演示上具有灵活、通用的特点。     

城市地理信息三维可视化研究

讨论的城市地理信息系统三维可视化技术致力于将传统的地理信息系统和虚拟现实技术结合起来，通过对图形数据和属性数据库的共同管理、分析及操作，实现数据可视化，为城市管理和决策提供准确、及时、全面的信息、依据和手段，促进城市管理的规范和科学化。本文建立的三维可视化城市地理信息系统使用了细节层次(Level of Detail，LOD)显示技术和视景分块调度技术来提高实时性。     

基于GPU的自由立体显示器通用渲染算法

自由立体显示器作为三维显示器中的一种,能够产生具有空间感的三维映像,但在显示虚拟的三维场景时,需要对场景进行多视角渲染,渲染和数据传输次数都数倍增加,因而实时渲染成为难题。与传统的多视角渲染方法不同,提出的加速算法改变了渲染流程,把每个视角渲染后用于合成的子图像不再存回系统主存中,而是将这些子图像传入纹理内存。同时程序中采用了多处最新的OpenGL扩展功能,通过FBO将场景直接渲染到三维纹理,极大提高了纹理传输和多层纹理混合的效率,从而加速了整个渲染过程。另外,由于本方法保留了对各视角图像的独立渲染运算,对渲染场景具有很强的通用性。通过与其他算法的实验比较,证明了提出方法的通用性和稳定性,达到了实时显示的要求。     

基于全息地图的机器人与操作手同步路径规划

针对机器人行走路径规划与机械手操作路径规划之间缺乏同步性,提出了一种机器人与机械手同步路径规划方法,使机器人在路径规划时不仅可以实现行走路径规划,还实现了对操作路径的规划。首先,借鉴人对空间规划的思想,设计了实现机器人与机械手同步规划的总体思路,并且给出了其涉及的两个新概念,分别为物品点和二维物品操作点;其次,设定了同步规划模型,利用转换矩阵将其同化为机器人路径点模型;最后,将机器人路径点模型分裂为二维行走路径规划模型和三维路径规划模型,并据此同步的规划行走路径和操作路径。在家庭环境下,家庭服务机器人基于全息地图利用该方法实现了机器人行走与机械手操作之间的同步性,同时也可以生成合理的行走路径和操作路径。     

一种基于弱标签的三维模型语义自动标注方法

随着三维应用的普及,三维模型大量产生并广泛传播。由于三维模型广泛应用于计算机辅助设计、三维游戏、电影特效制作等诸多领域,已经形成了大量的三维模型数据库。三维模型语义标注的目的是给出描述其语义的标注词,是三维模型管理和基于文本的三维检索的关键技术。针对互联网大量存在的弱标签三维模型现状,提出一种基于弱标签的三维模型语义标注方法LPMLL,首先,采用半监督学习方法进行标签传播,得到标注词置信度,达到提升训练集的目的。然后,采用一种基于最大后验概率准则的方法进行多标签学习,得到最终标注词。实验数据表明了该方法的有效性。     

消除增长上限制约的管理对策生成法——-以银河杜仲区域规模养种生态能源系统发展为例

社会经济复杂系统中存在大量增长上限问题,刻画此问题的增长上限基模是由正反馈环、 负反馈环和延迟构成,其中负反馈环存在抑制系统不断发展的制约作用. 针对负反馈环产生制约作用的根本原因是存在起制约作用的负因果链, 首先基于对负因果链所属负反馈环中极大开环的结构特征分析, 遵循极大开环中输入变量改变量小于零的原则生成初始对策集, 接着根据复杂系统发展的多目标筛选得到目标筛选初始对策集, 再根据对策的实际实施条件筛选获得可操作的管理对策集, 然后仿真验证双筛选得到的管理对策的有效性.以银河杜仲区域规模养种生态能源系统发展为例, 基于2008-2010年的历史数据和其他实际信息,建立含七个核心变量的增长上限基模,利用此方法生成三条可操作性的管理对策. 以核心变量为基础,建立六棵流率基本入树,建立仿真模型.然后,定量仿真分析了消除增长上限制约的管理对策生成法的实施效应, 实现了从定性至定量综合有效分析,为实际系统发展提供决策依据,验证了此消除增长上限制约管理对策生成法的有效性.     

引入生态修复技术的太湖流域生态补偿方案

针对生物膜法、活性污泥法等适用于点源污染治理的技术无法有效解决面源污染的问题,引入生态修复技术,选取美人蕉作为修复植物,构建了太湖流域污染治理生态补偿模型。并以2005年太湖流域COD削减为例进行分析,结果显示:通过生态补偿方案激励太湖流域苏浙沪各地区合作治污可降低流域治理成本约5%,引入生态修复技术可进一步降低合作治污成本约12%;引入生态修复技术后,为促进苏浙沪各地区合作治污,提升整个流域的治理效率,应建立流域地区间生态补偿机制,太湖流域实证研究确定了地区之间的补偿标准:浙江省对江苏省、上海市的COD生态补偿价格为6648.30元/吨、8164.21元/吨。