全球地壳结构数据的三维可视化建模与应用

利用可视化技术表现地壳结构,形象地模拟地震波在地壳内部的传播,对于增强地震事件解释具有重要意义。通过分析改进的CRUST5．1全球地壳结构数据特征,提出了基于长方体与四棱柱相结合的三维可视化建模方法。利用OpenGL建模技术,建立了全球地壳结构数据的可视化模型,在Delphi中基于OpenGL三维图形库实现了CRUST5．1全球地壳结构数据的三维可视化表达,结合OpenGL的人机交互功能完成了多视角观察以及基于地表剖切线的三维剖切功能。     

多分辨率三维建筑群建模与实时绘制技术

将纹理特征分析技术引入到多边形网格建模中,提出一种基于高程特征值进行曲面细分的算法以构建多分辨率虚拟建筑群模型。该算法给出一种三角边与纹理特征曲线相交的三角面分裂方法构造自适应细分三角网格。通过设计细分三角网格的二叉树数据结构和开发测试程序进行测试,表明该算法具有自适应网格速度快和保持几何特征较好的特点,可以满足在PC机上实现三维建筑群的大范围建模和实时交互显示要求。     

基于数字孪生机房的三维可视化监控系统的设计与实现

针对当前机房的监控管理方式单一、实时性差、透明度低等问题,构建了一种基于数字孪生机房的三维可视化监控系统。以数字孪生的五维模型为指导,构建机房虚拟场景,实现机房三维可视化。论文采用Three.js三维引擎搭建机房三维场景,使用JavaScript语言实现各模块间的功能交互,运用深度学习算法完成机房故障诊断的功能。实验证明:基于数字孪生的机房三维可视化监控系统可以实时监测系统状态,动态展示设备信息,提高了管理效率。     

煤矿巷道三维可视化研究

对煤矿巷道三维可视化的关键技术进行了研究,分析了巷道三维模型的数据基础和数据结构,将巷道网络看作是由结点和弧段构成的图,分析了单个巷道弧段三维建模的算法、多巷道交叉结点的三维建模算法,并基于三维建模,实现了巷道的三维可视化。     

基于数组链表分形插值的三维地层可视化

三维地层构模及其三维可视化对地层信息的获取与解释具有十分重要的意义。文章结合分形理论,利用中点位移分形插值思想,提出了一种基于数组链表分形插值的建模方法,在OpenGL三维图形库的支持下,实现了地层模型的三维可视化。实际应用表明,该建模方法实现简单,构模速度快,适用范围广。     

基于三维GIS的石化管网模型实现技术研究

对于开发三维GIS石化管网系统来说,管网的三维建模是最重要的基础工作.首先从系统功能、数据结构这两方面探讨了三维GIS石化管网系统的开发需求,然后基于三维建模软件SketchUp和GIS软件Google Earth探讨了石化管网三维建模的实现技术,并提出了基于管网数据和管网节点数据这两种三维建模的实现方法.     

电磁场与力场耦合仿真系统的可视化技术

科学计算可视化把由数值计算获得的大量数据以图像的方式表示出来，使抽象的数据内容及相互关系变得形象直观。OpenGL是一个功能强大的图形库，支持可视化实现的语言，在可视化的研究和开发中得到广泛的应用。该文以一个科学计算可视化软件一一电磁场与力场的耦合仿真系统为例，首先描述了整个系统的总体框架，然后着重介绍了OpenGL在其可视化开发过程中的应用，详细阐述了可视化仿真部分用到的三维实体建模、交互操作、字符显示、动画及双视口等关键技术。     

虚拟三维战场环境生成系统的设计与实现

虚拟战场环境是军事仿真应用的可视化平台.虚拟三维战场环境生成系统是能够通过可视化界面,根据军事仿真演练的要求,实时定制虚拟战场环境的工具.文章介绍了系统各模块的功能及实现方法,包括基于Creator的建模模块、基于Vega的模型驱动管理模块、基于粒子系统的特效和气象现象生成模块、地形编辑模块、虚拟战场环境中的视点切换和多通道生成模块以及人机交互模块.应用结果表明,该系统能产生符合要求的虚拟战场环境.     

基于OpenGL ES的地形三维显示技术研究

在分析嵌入式可视化基本概念基础上,提出一种基于正方形的社区裁剪方法,结合OpenGL ES图形库,以EVC++4.0为应用程序开发平台模拟三维地形显示,实现地形三维显示的快速建模以及动态显示,同时通过漫游功能、纹理映射和立方体天空盒增强地形的三维真实感.     

深水锚缆水下运动三维优化仿真研究

深水锚缆在波浪、海流等环境载荷的作用下在三维空间内产生运动,形成较为复杂的运动轨迹构形,对锚缆浮式结构产生了较大的作用力,存在锚缆在环境载荷作用下的大位移、大转动的几何非线性干扰.传统的基于悬链线理论的三维运动仿真方法在非线性干扰的情况下,无法准确仿真三维浮动特征点,仿真效果较差.为此提出一种新的锚缆三维运动仿真的方法.针对锚缆在环境载荷作用下的大位移、大转动的几何非线性问题,采用细长杆模型和拓展的拉伸方程进行时域三维数值计算仿真;结合三维图形库VPython解决缆索的三维模型的可视化抖动问题,并借助多线程方法提高仿真效率.以数据文件作为数值计算程序和可视化仿真程序进行仿真.结果表明新方法较为完善地联接了锚泊系统运动仿真的核心计算模块和后处理模块,锚泊运动仿真过程计算准确快速、可视化仿真效果流畅.     

Jolly：基于Python的医学图像处理框架

研究支持快速开发医学图像处理系统的框架 Jolly,采用Python作为主要开发语言,通过对比当前已有的医学图像处理系统,抽象出应用层模块:数据管理模块、可视化管理模块、数据表示及转换模块.在主流医学图像处理系统开发包ITK、VTK等提供的医学图像分割、配准、可视化等功能基础上,提供更高级的组件式开发功能.应用实例和与当前主流开发包对比表明Jolly在支持快速开发医学图像处理系统中具有优势,可以作为开发医学图像处理系统的一个选择.     

高速列车运动仿真可视化建模研究

以CRH 系列高速列车为研究对象,建立了基于变参数的列车三维动态仿 真模型,实现了多种列车单元模型在运动过程中的实时调入和装配,满足了高速列车运动仿 真多样性的要求。采用Visual C++ 6.0、OpenGL 三维图形库和Oracle 数据库开发完成高速 列车运动仿真系统,实现高速列车运动仿真可视化建模以及与线路设计之间的有效集成。通 过实际应用,取得了较好的仿真效果。     

荠菜根系的计算机模拟

针对荠菜根系的形态特征和生长特点,提出一种基于几何模型的荠菜根系三维建模方法：根据荠菜根系的拓扑几何结构,应用根系几何模型SimRoot,基于Visual C++平台并采用OpenGL图形库,建立能较真实再现荠菜根系动态生长过程的可视化模拟系统。模拟结果表明该方法是可行有效的。     

三维地矿模型可视化控件研究

三维建模与可视化是网络数字矿山系统的一个重要组成部分,在网络环境下实现地矿模型的三维可视化,需要在客户端对原始数据或者模型数据进行三维再现.为了便于与前期工作相结合,同时为了提高系统的运行效率,文中在分析ActiveX控件的基础上,采用ActiveX控件结合OpenGL图形库的方法实现地矿模型在网络环境下的显示与交互.结果表明,使用控件将业务逻辑进行封装实现三维地矿模型可视化,有利于软件复用,提高软件开发效率,并能有效解决客户端与服务端负载平衡问题.     

基于OpenGL的三维建模在水利行业中的应用

三维建模技术可以真实地再现人们身边的物体,研究三维建模技术对于三维立体图像技术的进一步发展具有十分重大的意义。在水利领域,三维仿真越来越被重视,OpenGL是优秀且功能强大的图形库,文中利用OpenGL,采用基于三角剖分的方法对库区的地形进行建模,从而实现库区地形的实时仿真,对于更加复杂的三维实体可以采用先用3DMAX等专业的建模软件进行建模,再导入OpenGL以便简化建模过程,提高效率。实验结果表明采用这种基于三角剖分的方法来建模是可行的,文中给出了实例。     

考古地层的三维重建方法*

基于现有三维可视化技术,分别介绍了3D图形库接口、3D GIS技术、3D GMS技术、虚拟现实技术等可以实现考古地层三维重建的方法,并从地层三维建模的角度比较了各种方法的特点,探讨了较为实用的考古地层三维重建途径.     

基于OpenGL的三维建模在水利行业中的应用

三维建模技术可以真实地再现人们身边的物体，研究三维建模技术对于三维立体图像技术的进一步发展具有十分重大的意义。在水利领域，三维仿真越来越被重视，OpenGL是优秀且功能强大的图形库，文中利用OpenGL，采用基于三角剖分的方法对库区的地形进行建模，从而实现库区地形的蜜时仿真，对于更加复杂的三维实体可以采用先用3DMAX等专业的建模软件进行建模，再导入OpenGL以便简化建模过程，提高效率。实验结果表明采用这种基于三角剖分的方法来建模是可行的，文中给出了实例。     

三维模型面片链码表示方法

将三维模型的三角面片表示与基于体素的链码技术相结合,提出一种基于体素的三维模型面片链码表示方法.首先对三维模型进行基于体素空间的切分,将获得的面片顶点归一化在体素顶点上,构造基于体素三角面片的模型表示;然后依据构造的体素三角面片间连接边与第3顶点的位置关系定义面片链码的数据结构;再根据连接边的类型和方向计算层次三角面片法向量的大小和方向;最后通过逐层遍历体素内归一化的三角面片,获得三维模型的面片链码表示.相应地,给出了面片链码的解码方法.文中比较了面片链码与其他三维模型压缩算法的压缩效率和时间开销,计算了不同体素粒度切分的三维模型与被切分的原始模型之间以及与体素切分模型具有同级别面片数量的原始模型之间的误差,结果表明,该方法能够有效地表达三维模型.     

多领域物理系统混合建模平台开发

分析了基于Modelica语言的多领域物理系统混合建模平台的功能需求，采用基于组件的系统体系结构，完全从底层开发出可视化的图形建模工具——MWorks系统．提出一种基于句子的模型数据结构，实现了基于句子的图文动态编辑与转换；提出用于存储模型层次信息的三叉树结构，实现了基于实体集的模型子部件的块表达，以及系统模型库中可重用模型（部件）的拖放式建模．最后给出了系统建模实例．     

Python语言在科学算法中的优势

Python是一种很有吸引力的语言,是一种面向对象且呈现动态化的通用程序语言,可用于快速开发小脚本、代码原型、大型应用程序、高度可移植和可重用的模块、库。这种语言更接近人的自然语言,并且易于理解。目前,Pyhthon语言已经广泛应用于网络通信和Web编程等领域。基于此,简单介绍了Python语言,分析了其特点和主要应用领域,详细探讨了Python语言在科学算法上的优点。