一种实时模拟烟雾的新方法

烟雾具有高细节、快速变化和湍流的特点,而传统的烟雾模拟方法都是通过提高网格精度的方法表现烟雾细节,耗费了大量的计算时间。本文提出了一种全新的粒子系统与物理模型相结合的方法,在不影响实时性的前提下生成了逼真的烟雾细节。首先用低精度粒子系统描述烟雾的大致运动轨迹,然后将三维空间中的烟雾粒子投射到平行于视平面的一系列二维平面上,利用二维平面上MacCormack方法求解欧拉方程对流项的快速性,实时地再现了高精度烟雾细节。实验证明,该方法在视觉真实感和实时性方面都取得了令人满意的结果。     

用碰撞检测实现三维烟雾蔓延的可视化仿真

在三维烟雾的可视化研究中，对于烟雾粒子在蔓延过程中的可视化仿真，目前的实现方式是人为地事先给出烟雾受限空间的高度和宽度等限定条件，但是这种用给定的约束条件来描述烟雾粒子在复杂环境中的蔓延情况显然是不可能的.给出了一种实现复杂环境中三维烟雾粒子蔓延的方法，该方法不仅可以实现三维烟雾粒子在蔓延过程中的碰撞检测，而且能够在碰撞后自动地改变粒子的运动状态，同时还避免了人为设置的限制条件.     

基于粒子系统的降雪过程模拟

对降雪现象的模拟,可以大大提高三维场景的真实感.粒子系统是实时模拟降雪效果的一种有效方法.本文基于粒子系统的基本原理建立了雪粒子系统模型,模型分析了雪粒子的属性、雪粒子的运动及雪粒子的绘制等,并提出了基于粒子系统和OpenGL的降雪实时模拟生成算法.实现结果表明,该方法可以实时绘制出比较真实的降雪现象.     

基于粒子系统的3D动态火焰模拟

为了在虚拟场景中绘制复杂的火焰,解决模拟火焰时在实时性和逼真性方面所出现的问题,提出了一种基于粒子系统的火焰模拟方法。通过粒子系统的几何建模方法,实现火焰粒子的不断生成和消亡,得到在三维场景中具有动态感的火焰;通过引入Gyarmathy模型和控制粒子行为的Perlin噪声,实现模拟火焰的运动效果;通过对每个粒子进行纹理贴图及渲染处理,增加三维场景中物体的真实感。实验表明,重力和风力反映了火焰的消亡规律和运动情况,并实时模拟复杂火焰模型;纹理贴图增强了火焰的立体效果,实现了复杂火焰模型的逼真性。     

基于视觉双通路与贝叶斯模型的烟雾检测方法

该文提出了开放环境下基于贝叶斯模型与视觉双通路融合的烟雾检测方法.首先利用Itti视觉注意模型自下而上生成灰度显著性图;然后通过被测图像纹理特征直方图与烟雾样本纹理特征直方图的匹配,自上而下获得纹理显著性图;最后根据贝叶斯模型融合灰度与纹理显著性图,生成最终的烟雾概率显著性图.实验结果表明,该文方法能准确提取图像中的疑似烟雾区域,具有抗光照变化的优势,适用于开放环境下的实时烟雾检测.     

VR技术在联合站仿真演练系统中的应用研究

介绍了应用虚拟现实技术的联合站仿真演练系统的优越性,阐述了三维建模技术、实例化技术、纹理映射技术、LOD技术、碰撞检测技术、数据库技术等关键技术在系统中的具体应用.从场景建模、场景表现艺术性和三维物体运动模拟三个方面,以游离水脱除器场景为例详细说明了VR技术在系统中的应用实现.此系统在应用过程中,物体表现形象、逼真,操作实时、有效,能够让用户身临其境地感受实际环境和真实操作,在实际的操作演练中切实发挥作用.     

基于级联卷积神经网络的视频动态烟雾检测

复杂场景中烟雾特性的提取是目前视频烟雾检测领域的主要挑战。针对该问题,提出一种静态和动态特征结合的卷积神经网络视频烟雾检测框架。在静态单帧图像特征检测的基础上,进一步分析其时空域上的动态纹理信息以期克服复杂的环境干扰。实验结果显示,该级联卷积神经网络模型可有效应用于复杂视频场景中烟雾事件的实时检测。     

斜管法流变制浆工艺的虚拟制造

主要探讨了斜管法流变制浆工艺的虚拟制造的具体实现方法，在OpenGL与VC 的平台上。以基于建模的虚拟现实技术为指导。利用3DMAX对静态物体进行几何建模，对于动态物体分别采用重画技术和粒子系统方法来进行行为建模和物理建模．然后将几何建模、行为建模和物理建模结合起来模拟整个工艺过程。     

基于ＯＳＧ和粒子系统的雪效仿真

对自然现象的模拟,可以大大提高三维场景的真实感,在视景仿真系统、三维动画、影视广告等领域有着广泛的应用.粒子系统是一种实时模拟天气的有效方法.在分析粒子系统实现原理的基础上.利用Microsoft Visual Studio 2005提供的高度集成的软件开发环境,基于OsG(OpensceneGmph)2.6建立粒子模型.试验结果表明,该方法能够有效地再现三维场景中的降雾、降雪场景.     

复杂环境建模与机器人避障规划研究

针对复杂环境下的机械臂作业问题,提出了一种基于空间凸多面体集模型的避碰路径规划方法。首先,给出一种利用空间凸多面体模型的复杂物体建模方法,该方法具有一套树型递归结构框架,能精确逼近任意形状的物体,并支持子物体之间的自由度连接,从而能恰当表示如多关节机械臂和电脑桌等带有运动自由度(关节转动、柜门开合、抽屉拉出等)的物体;然后,设计了一种基于直线扫掠体序列的碰撞检测方法,它能快速、准确地进行连续运动的机械臂与空间物体间的碰撞检测;最后,采用遗传算法实现了机械臂的避碰路径规划。在桌面上摆放多个复杂形状物体后,机械臂顺利完成了避障作业规划。仿真结果验证了算法的有效性,表明了其实用价值。