考虑热传导与动态黏度的真实感流体仿真

针对流体仿真过程中的热传导现象,引入离散的热传导模型与动态黏度的计算,提出对流体运动及相变过程进行真实感仿真的方法.首先基于光滑粒子流体动力学模型,对流体内部及流体与外界的热传导过程进行离散建模;然后通过计算动态黏度来表达流体运动过程中的细节;最后利用GPU将算法并行处理以提升整体效率,实现了不同情况下流体与外界的热传导、黏度变化及仿真.仿真结果表明,该方法可以真实、高效地反映现实场景中的现象.     

细节保护的流体表面绘制方法

为了在流体仿真中实现逼真的可视化效果,有效地保护流体表面细节,提出一种面向粒子流体的表面绘制方法.首先定义了一个自适应标量场计算模型,用自适应的椭球型核函数取代传统的球型核函数,并通过约束校正的方法获得自适应的粒子半径;为了降低内存消耗,提出表面粒子提取方法,根据粒子的数量自动计算网格的分辨率,并仅在接近表面的粒子上生成标量场;在绘制阶段,将场景中物体的几何绘制与光照计算解耦和,在着色中采用屏幕空间的折射与焦散方法.实验结果表明,在不同规模的粒子流体场景中,该方法都具有很好的可视化效果和性能.     

一种虚拟场景的动态建模与实时仿真方法

针对虚拟现实技术中虚拟场景的生成及仿真问题,将场景中的实体位置状态及其基元间的连接关系统一用关节描述;通过建立场景连接图来描述场景结构模型,并采用关节驱动基元的方式来进行场景的更新操作,从而提出一种面向连接的关节驱动型虚拟场景的动态建模与实时仿真方法.在此基础上,开发通用的虚拟场景可视化软件平台,并通过测试验证提出的方法可以有效提高场景的建模与仿真处理效率.     

基于二进制粒的用户概念空间构建方法

针对检索系统快速优化问题,提出了一种自动构建用户概念空间的方法.概念空间的构建是实现语义检索的关键,为语义检索提供知识源,传统的面向通用领域的概念空间过于庞大,实现起来非常困难.面向每个用户时,给出了一种构建用户私有概念空间的方法,私有概念空间是根据用户检索文档历史记录自动生成的.在构建用户概念空间的过程中,引入粒计算的思想,用二进制粒表示频繁特征项,并通过粒之间的运算挖掘频繁2-项集,最后计算特征项之间的语义关联权,进行了仿真.仿真结果表明,方法具有较高的效率.     

流体流动分布仿真环境的面向Agent先期需求分析

本文首先提出了分布计算中将日益重要的面向Agent先期需求分析，然后通过总结多年来流体流动问题应用系统的计算机仿真的进展与经验，提出了作为分析案例的流体流动分布仿真环境以及具有需求工程意义的问题领域通用分布仿真过程。基于该过程，时案例进行了面向Agent先期需求分析，提出了该案例适于智能Agent技术分析处理的复杂意
愿性特征，并从先期需求分析角度初步论述了利用面向对象方法分析该案例的困难，而且利用面向Agent方法分析它的可行性与合理性。本文最后还定义了相应的原型系统，并指明了进一步的工作。     

复杂场景流固耦合的高效模拟

大规模复杂流体场景的高效交互模拟技术在灾难仿真、虚拟现实和影视特效制作等领域都有重要的应用价值.针对现有基于物理的流体算法大多只适于尺度较小的场景,难以有效地模拟复杂流体大场景中流固耦合时的固体破碎效果的问题,提出一种复杂场景的固液耦合高效模拟方法.首先提出一种基于流体隐式粒子法和散度为零的SPH法相混合的计算框架,在确保流体物理属性的同时充分利用细粒度的隐式粒子来丰富流体运动细节,提高场景模拟的真实感;然后采用一种多维度的流固耦合分合计算策略来进一步提高流固耦合效率;为实现流体冲击下的固体破碎效果,采用一种物理与几何相混合的破碎方法:以基于断裂力学中的应变能密度模型来确定固体破碎时碎片的分布,采用基于几何的质心Voronoi方法快速生成碎片,最终实现百万量级粒子参与的复杂流体场景的交互模拟,以及高速流体冲击下的固体破碎效果的高效模拟.     

面向虚拟森林仿真的多层场景引擎设计

为快速绘制具有真实感的大规模虚拟森林场景,在分析虚拟森林场景仿真特点的基础上,提出面向虚拟森林仿真多层场景引擎的总体结构,对该场景引擎中的实时地形生成技术、地形模型的简化算法和渲染加速等关键技术展开研究,开发了虚拟森林仿真系统。应用结果表明,面向虚拟森林仿真的多层场景引擎有助于提高复杂森林场景的绘制效率,能较好地满足用户进行实时漫游和交互控制的需求。     

基于Matlab并行计算工具箱的SAR回波数据仿真方法研究

论文针对大场景SAR原始回波数据仿真计算量大、耗费时间长、占用内存多等缺点,基于Matlab并行计算工具箱提出了一种将场景分块和数据矩阵分块相结合的并行化计算的仿真方法.分析表明,合理的分块划分可有效地克服内存不足问题,并行化计算能够大大地加快仿真时间.通过计算机仿真,验证了该方法在普通计算机上仿真大场景回波数据是可行...     

基于场景结合的大规模动态群体可见性计算方法

动态场景的可见性计算对于大规模场景的实时渲染具有重要意义,其中运动中的大规模群体更给可见性计算带来了很大的开销.针对大规模动态群体在建筑物场景内部运动的情况,提出一种与场景结合的动态群体可见性计算方法.在预处理时,根据个体在不同仿真时刻的位置,将其绑定到相应的场景节点中;在实时绘制时,结合场景的可见性判断结果对动态群体中的个体进行可见性判断.实验结果表明,该方法能高效地剔除动态群体中的不可见个体,使大规模动态场景的实时绘制效率得到明显提高.     

一种流体运动矢量计算的有效方法

提出了一种有效的流体运动矢量计算方法.该方法利用视频流的两帧图像进行流体运动矢量的计算,目的是获得流体连续性运动的二维矢量.采用图像分析和连续性方程约束的策略进行研究,所求得的运动矢量能够反映流体运动的特点.该方法包括运动矢量的初始化、去噪、平滑和优化这4个步骤:首先,统计每个像素所在区域的直方图,利用区域直方图主要成分匹配方法完成对运动矢量的初始化;然后,对初始化结果利用多分辨率采样方法进行去噪处理;再用统计分析方法对局部模块的运动矢量进行平滑处理;最后,用流体运动的连续性方程进行约束,对运动矢量进一步优化,得到具有保持外观一致性和运动连续性的流体运动矢量.实验结果证明了该方法的有效性,对于具有多种运动的流体场景运动矢量的计算也是实用的.