基于GPU的运动模糊快速渲染

本文根据运动模糊产生的原理,实现了一种几何无关的,基于GPU的快速运动模糊模拟算法;提出了一种迭代机制,让GPU可编程绘制管线在后置处理过程中,能够近似地模拟累积缓冲区的工作方式.本文还提出了一种改进方案,本方案能利用深度缓存解决了多帧画面混合时混合结果错误的问题,而且为运动轨迹提供了更多的线索.实验结果表明,本文算法可以在降低较少渲染效率的情况下,较为真实地模拟出物体运动或者旋转时产生的模糊现象.     

基于模型检测和Maya MEL脚本反馈机制的动漫渲染中间件开发

基于模型检测方法对动漫渲染计算中间件进行了建模,采用CTL(Computational Tree Logic,计算树逻辑)对系统待验证的性质进行了描述,并进一步通过SMV(Symbolic Model Verification,符号模型检查)工具验证了所构建模型的相关性质,进一步利用Maya软件内嵌MEL脚本语言的渲染反馈机制,实现对外部INI文件的更新,在VC+ +环境下开发了动漫渲染计算中间件,基于定时器响应事件来周期性地读取INI文件,实现了渲染计算进度的实时感知.该中间件具有易用性、可移植性的特点,支持渲染参数设置、渲染进度获取和渲染结果查看等功能.     

一种改进的基于像素的热力图渲染算法

针对格网聚类后不同像素点的数据密度可能存在较大差异,导致生成的热力图不能准确表达数据源区域分布特征的问题,文章在研究基于像素的热力图渲染算法基础上,在中心影响力计算步骤引入非线性变换的图像增强算法予以改进,同时使用改进后的热力图渲染算法、改进前基于像素的热力图渲染算法、主流地图引擎Mapbox进行了热力图渲染比较实验。实验结果表明:改进后算法与改进前算法相比,能够很好地处理由于中心灰度值分化导致热力图渲染失真的问题;改进后算法与使用Mapbox进行热力图渲染的效果基本一致,甚至在边缘区域的分布特征细节上表现更优;针对不同数量级的数据源进行热力图渲染时,改进后算法的渲染效率相比于Mapbox都有不同程度的提升。     

基于WCCS架构的渲染农场的实现

在分析WCCS操作系统特点的基础上提出了基于WCCS架构部署渲染集群的新方法,并利用WCCS强大的集群和作业管理功能实现了分布式渲染农场计算系统。分别从硬件结构和软件框架两个方面详细讨论了渲染农场的具体构建方法,并给出了利用WCCS技术进行动漫渲染的对比结果。实验结果表明,应用该方法构建的渲染农场具有强大的功能并且易实现,易操作。     

基于粒子系统的飞行特效模拟

基于粒子系统理论,提出飞机尾焰建模方法,采用纹理映射技术、多细节层次（levels of detail, LOD）技术对尾焰粒子进行实时渲染,加快了渲染速度,增强了真实感.仿真结果表明,生成的飞机尾焰效果真实,具有良好的实时性,可在普通的PC机上流畅运行,同时给出了雨和雪的特效仿真.     

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。     

点渲染方式对量化点云主观质量的影响及算法优化

为探究点渲染方式对量化点云主观质量的影响并优化渲染算法,设计了不同基础几何体类型和渲染半径计算方式的点云主观质量评价实验。通过威尔科克森符号秩检验和双独立样本T检验,分析了基础几何体类型和最近邻渲染算法对几何和属性量化失真点云主观质量的影响。实验结果表明：基础几何体类型由于混叠程度不同而对主观质量影响不同,基础几何体混叠面积越大则主观质量越低;最近邻渲染算法对主观质量影响不显著,该算法减少了点云渲染后空洞的产生,却增大了混叠程度。在属性失真较小时,最近邻渲染算法效果优于渲染半径固定算法;在属性失真较大时,则劣于渲染半径固定的算法。结合主观实验结果,建立了混叠、空洞失真和基础几何体渲染半径的数学模型,在几何量化采用八叉树剪枝的基础上,通过空间相似性对模型参数进行简化并求解,提出一种利用几何量化参数计算基础几何体渲染半径的算法。与最近邻渲染算法相比,所提算法节省了52%的时间复杂度,渲染点云峰值信噪比提升了12.3%,主观质量分数提升了0.5。研究减少了计算资源,提高了渲染效率,可为渲染器的设计和优化提供参考。     

基于主客观数据的汽车人机交互界面表面触觉反馈方法

针对汽车用户界面虚拟按钮缺乏触觉反馈或触觉反馈感受单一的问题,采集3种真实物理按钮（切换开关、自锁按钮、复位按钮）数据并提取按钮特征,基于手指按压力大小分段实现了不同的振动反馈。提出一种重现按钮顺应性的触觉渲染方法,根据用户主观感受,验证了其相比于顺应性错觉方法在顺应性、用户愉悦性等方面的提升。进行触觉反馈匹配实验,实验者根据触觉感受将3种虚拟按钮与物理按钮类型进行匹配,准确率高达94.33%,验证了提出的虚拟按钮振动触觉反馈对不同物理按钮独特感知特性恢复的有效性,用户可以在无视觉需求的情况下辨别操纵的虚拟按钮类型和状态。     

实时力觉交互中的虚拟力计算及渲染方法

虚拟力计算和渲染是虚拟现实力觉显示系统的核心技术。针对人与虚拟环境通过工具进行接触交互的任务,讨论了提高力觉显示逼真度的方法。静态物体采用三角片模型,运动的虚拟工具采用质点模型。用均匀划分包围盒方法和基于三角片元素拓扑关系及最短距离迭代的方法,分别解决虚拟力计算的碰撞检测和碰撞响应问题。针对物体几何特征逼真度显示给出了渲染判据,实现了逼真度和稳定性的矛盾折衷。基于力觉交互设备Phantom,开发了力觉仿真系统平台,通过感知具有典型几何特征的物体形状,验证了虚拟力计算和渲染方法的有效性。     

基于GPU的全球海量数据的快速调度与渲染

将地形的高程数据和影像数据都转化成纹理图,按照多级地理信息网格来存储.通过GPU的光栅通道直接访问纹理,所有运行时的计算(访问纹理图,法线的计算,渲染地形)都完全由GPU来执行,提高了速度,节省了CPU资源.