大坝浇筑进度可视化系统

讨论了基于Qt应用程序开发框架和OSG图形引擎应用程序设计接口的浇筑仿真系统的开发方法,实现了某混凝土坝浇筑过程的可视化仿真.在技术层面上,提出了对大坝整体模型进行三维裁剪来得到不同浇筑时期大坝的模型的方法,避免了以往工程仿真中手工对不同时期分别进行建模的方法.此方法完全根据施工采集的高程数据来生成对应的浇筑情况;二维可视化也是用同样的思路来动态模拟浇筑状况,同时将温度、应力场散乱点数据重建为网格,与二维仿真有机的融合在一起.最后给出了研究结果.     

虚拟战场的特效渲染及表达

针对三维可视化引擎对战场特效表达和真实感的不足,文中基于图形加速处理器的虚拟战场渲染绘制,分析了图形处理器与中央处理器的差别和可编程的图形流水线的绘制过程,通过底层图形学语言OpenGL、Cg引入特效渲染和绘制技术.实验结果表明:图形加速处理器渲染的战场特效更加逼真,提高了渲染效率,并且实现了通信链路、雷达探测、导弹尾焰、爆炸等虚拟战场特殊效果的可视化.     

可视化技术在二维河流数值模拟中的应用研究

可视化技术能够将数据转换为图形或图像直观地显示出来,在河流数值模拟中有着重要的作用.通过对可视化技术在河流数值模拟中的具体应用,并经洪河某河段实例验证,得出以下结论:在平面二维数值模拟过程中,应用可视化技术能够较好地处理计算数据,实现数据的可视化,使分析结果更加形象直观;数值模拟技术与可视化技术结合,可以得到直观生动的实时动画,有助于对模拟可靠度的评价与工程问题分析.     

物流系统仿真的三维可视化研究

论述了三维可视化问题在物流系统仿真中的重要性,介绍了计算机仿真中三维可视化问题的发展阶段和趋势,并对动态环境建模技术、快速三维图形生成技术、人机交互技术、基于离散模型的多媒体生成技术等关键技术进行了详细说明．     

WebGL技术在粮温监控中的应用

随着信息技术在各领域的广泛应用,三维可视化技术在粮食储藏过程中占有越来越重要的地位.提出一种利用WebGL技术实现粮堆内温度分布可视化的方法:通过双三次B样条曲面插值算法,得到粮堆内的温度曲面分布,利用Three.js图形开发框架实现粮堆内部平面上的等温分布模型以及传感器模拟监控图.该方法具有免插件、跨平台、跨区域的特点.     

WebGL技术在粮温监控中的应用

随着信息技术在各领域的广泛应用,三维可视化技术在粮食储藏过程中占有越来越重要的地位.提出一种利用WebGL技术实现粮堆内温度分布可视化的方法:通过双三次B样条曲面插值算法,得到粮堆内的温度曲面分布,利用Three.js图形开发框架实现粮堆内部平面上的等温分布模型以及传感器模拟监控图.该方法具有免插件、跨平台、跨区域的特点.     

植物三维结构参数化建模系统的设计与实现

基于植物生长规律及其拓扑结构特点，将参数化绘图技术应用于植物三维结构仿真，以提高植物拓扑结构生成的速度．在Windows平台上，使用OpenGL图形接口，结合植物三维形态建模实际需要，采用面向对象编程技术，设计并实现了一个集植物形态模拟及可视化、场景动态渲染、植物生长动画等功能的植物三维结构可视化模拟系统．重点介绍了参数化建模原理、L系统算法的改进、各种植物构造模型的模拟、系统的模块设计及用户界面的实现，最后给出了系统应用的具体例子．     

水稻生长可视化模拟系统的设计与实现

针对目前国内外虚拟作物的研究现状,在Windows平台上,使用OpenGL图形接口,采用面向对象编程技术,设计并实现了一个集水稻形态模拟及可视化、场景动态渲染、水稻生长动画等功能的三维结构可视化模拟系统原型.首先结合水稻的空间结构特点,基于参数化L系统,在器官尺度上模拟了单株水稻的拓扑结构.在此基础上,结合水稻的生长特性,构建了水稻生长的有限状态自动机模型,实现了对水稻动态生长过程的可视化描述.简述了系统的总体结构及基本功能,论述了系统设计与实现过程中涉及的关键技术,并给出了系统的界面以及实现的一些典型效果图.     

混凝土坝体结构裂缝三维建模及虚拟现实应用

基于可视化仿真技术的大型水利水电工程中大体积混凝土裂缝的机理模拟与展示方法研究越来越受关注.分析了国内外对裂缝三维建模方法的研究;基于大体积混凝土裂缝统计数据,利用NURBS软件平台,对具有复杂大坝条件和廊道群的水利工程坝体结构裂缝建立了三维模型拓扑关系.以实现坝体结构裂缝虚拟现实系统为目标,完成了大坝裂缝控制模拟、可视化查询和综合分析等方面的应用.最后将该技术成功应用到实际水利工程的三维坝体结构裂缝统计模拟和可视化分析中,为裂缝虚拟现实可视化方法在其他工程领域的应用拓展提供参考.     

虚拟校园三维仿真系统的设计及实现

在Windows平台上,使用OpenGL图形接口,结合浙江工业大学朝晖校区的环境特点,采用面向对象的编程技术,综合运用多种可视化手段设计并实现了一个虚拟校园环境三维可视化系统.重点介绍了虚拟校园建设中涉及的几项关键技术,如地物、地形景观的模拟、纹理的映射及系统漫游的实现.     

基于AVS的颅颌面整形手术计算机模拟的研究

建立了一套适用于正颌外科,口腔正畸科和颅颌面整形外科等颅颌面畸形整形手术,基于多媒体PC机的立体可视化整形手术模拟计算机辅助系统.原型对以统一规范方法采集的头颅CT图像数据进行预处理、数据格式转换,并在图像配准基础上,通过立体可视化技术,对断层图像进行三维重建和立体显示;最后,运用多平面分割、可视化交互技术,实现Le Fort Ⅰ手术模拟.     

顾及矿山特性的三维GIS数据结构与可视化

在对几种可以应用的三维数据结构进行分析的基础上,指出TIN、三维栅格、八叉树、三维矢量、TEN、面向对象等数据结构可以实现对不同特点矿山实体的三维表达与模拟,而三维混合数据结构则是最有效的,三维数据结构是实现三维可视化包括三维景观模拟、三维数据场可视化、虚拟GIS应用等的基础。     

世界首个三维可视化的数字猪

介绍了世界首个三维可视化的数字猪,并给出了数字猪三维可视化方法的实现流程。通过图像采集、图像配准、图像分割、三维重建和可视化4个步骤,可以将猪的断层数字图像转化成最终的三维可视化图像。展示了一些数字猪项目的三维图像。     

3D流场数值粒子跟踪的误差分析

在可视化的数据流模型中引入误差处理,对3D流场的数值粒子跟踪进行误差分析。针对Runge Kutta方法的粒子跟踪,讨论了局部误差控制方法,同时采用Richardson外推、改变单步误差容限重复积分等方法来估计全局跟踪误差,最后给出了几种误差可视化方法。误差可视化结果图像清楚地反映出了粒子轨迹的可信度。     

基于Cesium的城市内涝模拟三维可视化方法

针对城市内涝研究中存在的问题,通过分析水文模型数据中的关系模式及结构特征,研究水文模型与三维可视化结合的集成方法,探索城市内涝演化过程及机理与三维可视化的结合. 基于SWMM模型,利用开源的JavaScript地图引擎Cesium,将内涝模拟结果展示在三维场景中,设计实现了模拟参数可调的城市内涝三维可交互式可视化系统.     

三维爆炸场可视化

为了将三维爆炸场可视化及分析爆炸过程复杂的物理现象,从三维多流体网格法得到数值模拟结果,基于爆炸与冲击的特征,采用直接体绘制的方法进行三维可视化.在此基础上,设计了三维可视化软件--ViSC3D.介绍了三维爆炸场可视化的理论、方法及ViSC3D软件设计的算法、功能.该软件是三维爆炸场的重要分析工具,可以便于研究人员对难于直接观察、分析的爆炸场进行全貌和细节的观察和分析.利用ViSC3D,对山沟中的爆炸场进行了整体、剖面可视化及二维切片的抽取,比较详细地展现了爆炸场的概貌和局部细节.ViSC3D软件亦可适用于其它类似三维数据场的可视化.     

基于OpenGL技术的公众参与城市信息可视化研究

针对城市信息可视化采用三维模拟技术可以保证实现互动和真实感,提出基于OpenGL实现三维物体建模和显示的控制技术方法,并结合多源城市信息整合后的复杂数据表示,已在城市信息建设系统可视化仿真系统开发过程应用实践,对于其他可视化仿真软件的三维物体建模和显示有良好的借鉴作用．     

三维地形的真实感实现

三维真实感地形的生成是科学可视化、计算机动画和虚拟现实的技术核心,也是时空一体化地理信息系统的关键技术,而OpenGL又是最新的三维图形的国际标准,实现地形的真实感显示,其目的是使三维地形景观直观、逼真,交互地显示在计算机屏幕上。涉及的主要技术有纹理映射、高度图、光照模型等。文章介绍了真实感地形绘制中的一些关键技术,阐述在OpenGL程序中如何将其实现,并改进原有的纹理映射技术,提出混合纹理算法,根据地形高度值的不同,采用不同的纹理进行映射,简化了真实感地形绘制的工作。绘制结果逼真,在3D游戏、虚拟现实中有一定的应用价值。     

真实体表模型上BSPM仿真数据的可视化

虚拟心脏模型LFX采用具有真实几何形状的三维心脏、躯体模型进行仿真研究，但仿真输出结果基本上以二维的形式给出．针对这一问题，提出了一种顶点投影映射算法，将LFx虚拟心脏模型的关键仿真数据之一的体表电位(BSPM)从真实几何形状的躯干模型映射到真实人体体表模型，并在4DView三维医学图像实时可视化平台系统上对映射前后的BSPM仿真数据进行了三维可视化，从而将LFX虚拟心脏模型的BSPM仿真数据的输出从二维拓展到了三维、从真实几何形状的体表模型拓展到了真实体表模型．映射前后BSPM仿真数据的可视化结果表明，LFX虚拟心脏模型具有更为直观有效的仿真特性．     

基于VTK 的足部骨骼三维可视化研究

基于CT图像序列利用VTK(Visualization Toolkit,可视化工具箱)实现了人体足部骨骼的三维表面重建。采用最大熵阈值算法进行足部骨骼图像分割,将该阈值作为骨骼等值面抽取值;在VC++中利用VTK编程实现了基于移动立方体法的足部骨骼表面重建,并对所得三维表面进行了优化;将所得结果存为三维模型常用的STL文件格式。实验结果表明,此方法获得了理想的可视化效果,可在足部疾病诊断和治疗、手术仿真等方面发挥重要作用。