GPU三维图元拾取

探讨了两种在GPU上实现三维图元拾取的方法.第一种方法与场景几何无关,通过将坐标信息和对象面片指针绘制到一张Render Target型浮点纹理实现三维对象拾取.第二种方法是场景几何依赖的,对逆变换到世界空间的拾取射线与各个几何图元在Geometry Shader下逐一求交.上述方法经过实验能够在约半帧时间内拾取几何图元的指针信息和坐标信息,达到与屏幕像素大小同等的精确度.     

一种基于位置关系判定的GPU三维几何图元拾取方法

针对交互式图形应用对拾取在效率、适用范围和拾取信息方面的需求,提出一种新的基于GPU的三维几何图元拾取方法。在进行拾取绘制时关闭光栅化,将鼠标位置信息和图元顶点坐标变换到规范化设备坐标系,通过在几何处理器中判断投影后的二维图元与鼠标或选择框的位置关系进行命中判定,并利用变换反馈将拾取信息返回应用程序。在提出方法的基础上,介绍了单体拾取和块拾取的Open GL实现。实验表明,该方法的单体拾取效率较基于GPU的射线相交法有约10%的提升,同时能支持高效块拾取。     

交互式三维纸盒包装CAD中分层对象拾取的研究

在交互式三维包装纸盒CAD中,需要以对象的拾取为基础来对每个纸盒基本构成对象进行操作。给出满足三维包装纸盒交互设计的数据结构和对于面、面内线段、面内点3个层次对象的拾取方法,并开发了交互式三维包装纸盒CAD系统。实践证明,此方法可以很好地实现层次对象的拾取,满足系统对各种交互操作的需要。     

合唱人声的拾取方法

文中从合唱分类、合唱中人声的频率范围和话筒的选择、混声合唱队的排列及话筒设置方法、话筒摆放位置及直混比的关系、话筒摆放与声音层次的关系、领唱话筒的使用方法、人声加倍法的误区几个方面介绍了合唱人声的拾取方法。     

Web3D引擎中三维图形对象拾取的算法与实现

应用Web3D引擎开发的计算机仿真系统和虚拟现实系统均需在Web浏览器上运行,需要其能快速下载和运行,因而要求尽可能提高Web3D引擎包括拾取功能在内的计算效率。在算法上提出了射线的分层次求交,先采用包围盒算法来实现对选择对象的快速拾取;为优化拾取的精度,再用三角形算法来实现准确拾取。在提出算法的基础上,用JAVA语言实现了在开源Web3D引擎上对所选图形对象拾取功能的开发。     

空间方位向量与包围体策略结合的3D模型拾取

3D模型的拾取在三维人机交互、交互式图像系统图形拾取方面均有重要应用,目前普遍的拾取算法均需利用鼠标操作才能实现,在拾取计算过程中常存在一系列矩阵求逆的问题,且对3D 模型构造的拾取包围体过于单一,影响拾取的有效性、便捷性和精确性。本文提出了一种基于空间方位向量与包围体策略结合的3D 模型拾取算法。首先,用实体交互笔代替鼠标,在下位机解算交互笔空间姿态信息,将交互笔空间方位向量实时映射到虚拟场景世界坐标空间并生成一条拾取射线;其次,采用形状判定阈值策略,对3D 模型不同模块的外形特征实时建立针对具体模块的盒状包围体和球状包围体;最后,通过拾取射线与具体包围体的相交检测,判定是否拾取了具体模块。实验中以拾取具体3D 模型为例,相比于经典射线与单一包围体的拾取方法,本文所提出的算法对模块的拾取速度提高了16.98%,对3D模型相邻模块边缘的拾取误判率从单一包围体的71.26%降低到12.80%,操作便捷有效。     

一种虚拟室内场景对象调度方法

在具有真实感的虚拟场景中实现实时漫游是构建虚拟场景的关键技术之一。针对室内场景的漫游提出了基于观察者位置和视点方向的对象调度策略。该算法通过合理地载入场景中对象的LOD模型及有效的场景裁剪,极大地加速了漫游时的场景绘制速度,从而实现了在漫游中平滑无延迟地浏览虚拟场景。     

三维场景中基于视口空间的拾取算法

提出一种基于视口空间的快速精确的拾取算法。算法的核心是将物体的包围盒投影到二维空间,在二维坐标系下进行拾取判断。用OpenGL实现该算法,并与经典的射线法在拾取的精度、速度及适用范围等方面进行了比较,结果表明,该算法全面超越了射线法。采用层次OBB（方向包围盒）结构管理复杂场景,引入视锥剔除技术,对算法进行优化并应用于施工仿真项目中,取得了很好效果。     

计算机图形学人机交互中三维拾取方法的研究

介绍了计算机图形学中三维图元拾取的基本原理。对基于射线通过各种计算机三维图形学对应变换实现选取方法进行了研究,并利用OpenGL函数库和Microsoft DirectX 9.0实现三维图元选取功能。通过实验证明,利用OpenGL函数库和Microsoft DirectX 9.0可以轻松实现各种坐标系间的坐标变换。射线拾取方法对提高编程效率、运行速度、渲染效率和拣选精度都很有效。     

真空拾取器拾取动作响应时间与影响因素的研究

小型真空拾取器被广泛应用于轻质小型元器件的搬运机构之中。通常要求真空吸取器在执行搬运作业时其拾取动作尽可能迅速,其总响应时间为阀门动作、抽气降压和工件运动三部分响应时间之和。本文通过理论推导得到了工件运动响应时间的计算公式。借助fluent软件,模拟计算了抽气管道内的气体扩散降压流动过程,并讨论了真空管道长度与直径、储气罐容积等因素对抽气响应时间的影响。计算结论指出了提高真空拾取器响应速度的有效途径。     

线路构造物三维景观仿真方法研究

线路是由诸多构造物组成,构造物的三维景观仿真是线路整体三维景观仿真的重要组成部分。针对OpenGL建模能力不强的特点,提出了基于外部3DS模型的线路构造物建模方法。基于Visual C＋＋和Oracle数据库建立了构造物模型库,实现了对模型的有效管理。解决了构造物模型与线路三维场景精确匹配与控制问题,实现了构造物模型在线路三维景观仿真中的应用,建立了具有较高真实度的线路三维景观。     

利用OpenGL实现图形的局部放大

作者从计算机图形学的角度,介绍了当利用OpenGL处理图形图像时,如何将OpenGL世界坐标系下的图形变换到计算机屏幕设备坐标系下以显示输出;以及如何从设备坐标系下获取操作者的输入值,并将其变换到相应的OpenGL世界坐标系中以进行计算处理的交互流程。最后,介绍了一种在VisualC 中利用OpenGL实现图形局部放大的框选功能。     

虚拟广告场景定位及广告牌模型库设计

设计了一个虚拟广告系统,即对场景和广告牌模型的创建和管理.通过3ds/Max制作少量简单模型,用MFC框架编写了一个含四个视图的模型编辑器,使用OpenGL图形库对模型进行处理,进行场景和广告牌建模,要求统一尺寸,并按规定的层次结构存放及一个与用户交互的编辑器,可以载入3ds文件格式的模型并随意改变模型的位置,大小和方向等,确定需要的场景后,可以保存退出.该编辑器用来保存场景和摄像机的位置信息至一个文件中,供以后将虚拟广告牌插入视频之用.该程序总体功能基本完成.     

三维可视化技术在钻井仿真中的应用

利用OpenGL和3DS MAX相结合的方法,在C Builder 环境下实现了钻井过程三维场景的动态仿真.给出了C Builder 环境下OpenGL 编程框架和步骤和3DS MAX 环境下钻井设备模型的构建.详细介绍了如何将复杂模型的*.3ds 格式转换成OpenGL 代码的过程.该方法克服了3DS MAX 编辑动画的不可交互性,简化了OpenGL中建模的复杂性.     

Improved Method for Object Recognition in Complex Scenes by Fusioning 3-D Information and RFID Technology

This work analyzes a new method for object recognition in complex scenes combining vision-based techniques applied to the 3-D data obtained using range sensors and object identification coming from radio frequency tags (radio frequency identification (RFID) technology). Three-dimensional vision-based algorithms for object recognition have many restrictions in practical applications, i.e., uncertainty, incapability for real-time tasks, etc., but they work well for pose determination once the object is recognized. On the other hand, RFID technology allows us to detect the presence of specific objects in a scene, but it cannot provide their localization, at least not with the accuracy required in applications such as ours. In this paper, we present a new and powerful recognition method obtained by fusing both techniques. The phases of the method are described, and abundant experimentation results are included. An in-depth performance analysis has been carried out to demonstrate the recognition improvements achieved by the algorithm when RFID assistance is considered. It helps to confirm the robustness of this fusion approach and prove its effectiveness. A final discussion is included, concerning what should be the most adequate size of the object database for optimal algorithm exploitation.     

采用VC++与OpenGL的三维场景编辑系统的研究与设计

三维场景和模型编辑是开发可视化系统时一项必不可少的工作.介绍了基于Visual C++及OpenGL的三维场景编辑系统的构建,研究和设计了外部模型导入,场景编辑控制,渲染输出等功能.重点阐述了系统的总体设计,功能模块及其实现过程中的关键技术,并列举了主要功能模块的关键代码.     

OpenGL在集装箱装载过程模拟系统中的应用

商品运输中集装箱装载率的提高有利于降低运输成本，利用开放式三维图形软件0penGL在微机环境下模拟包装件装载过程，文中讨论了该系统的详细步骤，包括系统结构、视景表示、视景生成及动画表现等。     

光电经纬仪实时可视化仿真系统

经纬仪实时可视化仿真系统可用于操作手训练和经纬仪测试,构建了经纬仪仿真系统总体功能结构,主要完成经纬仪场景仿真和跟踪状态解算.论述了场景仿真中 CCD 虚拟相机成像模拟、目标轨迹仿真、目标脱靶量求取、背景云图模拟和实时图像效果添加等关键技术.建立了经纬仪跟踪控制系统 simulink 模型,通过 Real-time Workshop (RTW)生成了模型代码,并进行相应改写建立了跟踪状态解算模块.采用 VC++,Vega,OpenGL 和OpenGL 着色语言(GLSL)开发了仿真系统,实际应用表明,实时性良好,不需接入实际经纬仪系统,进一步降低了训练的成本,并能帮助实际系统进行测试、分析与设计.     

基于和谐情境与语义差异法的办公室暖水宝设计

目的 探索借助和谐情境理论对产品设计进行指导和选择,辅助设计师设计的产品在应用场景中显得和谐、自然。充分发挥产品对环境氛围的能动作用,为用户提供能够完美契合当前情境的体验方式。方法 将语义差异法应用于和谐情境的产品设计中,用直观的心理量化表来代替模糊的和谐情境要素选择,最终设计出基于和谐情景的产品。首先,将办公室暖水宝置于办公室环境中,进行情景分析,获得都市文化情境体验和现代科技情境体验。然后,利用语义差异法（SD法）建立心理量化表,用专家打分法和基于和谐情境体验选择表中的感性词汇,确定产品设计风格。再将产品拆分为不同设计要素,通过用户投票的方式,获得与感性词汇相匹配的设计要素特点。最后,结合设计要素特点,完成基于和谐情境的暖水宝设计。结论 基于和谐情境和语义差异法的办公室暖水宝设计对使设计产品符合情境有指导意义,可以为同类产品的设计提供参考,为和谐情境用于设计流程提供新思路。     

Bit Rate Reduction in Cloud Gaming Using Object Detection Technique

The past two decades witnessed a broad-increase in web technology and on-line gaming. Enhancing the broadband confinements is viewed as one of the most significant variables that prompted new gaming technology. The immense utilization of web applications and games additionally prompted growth in the handled devices and moving the limited gaming experience from user devices to online cloud servers. As internet capabilities are enhanced new ways of gaming are being used to improve the gaming experience. In cloud-based video gaming, game engines are hosted in cloud gaming data centers, and compressed gaming scenes are rendered to the players over the internet with updated controls. In such systems, the task of transferring games and video compression imposes huge computational complexity is required on cloud servers. The basic problems in cloud gaming in particular are high encoding time, latency, and low frame rates which require a new methodology for a better solution. To improve the bandwidth issue in cloud games, the compression of video sequences requires an alternative mechanism to improve gaming adaption without input delay. In this paper, the proposed improved methodology is used for automatic unnecessary scene detection, scene removing and bit rate reduction using an adaptive algorithm for object detection in a game scene. As a result, simulations showed without much impact on the players’ quality experience, the selective object encoding method and object adaption technique decrease the network latency issue, reduce the game streaming bitrate at a remarkable scale on different games. The proposed algorithm was evaluated for three video game scenes. In this paper, achieved 14.6% decrease in encoding and 45.6% decrease in bit rate for the first video game scene.