分布式汽车驾驶交互仿真系统的实现

以驾驶模拟器的视景系统作为对象,提出了图像建模与几何建模相结合的建模方法,实现了以较少的系统消耗达到更加真实的视景仿真效果;采用基于Cg的"Shader"新技术,实现了虚拟环境中的动态流体特效和多层次纹理细节级别的良好效果;自主研发了基于计算机群集的多通道屏幕投影与显示技术,满足了沉浸式虚拟驾驶演示环境的特殊要求;实现了基于网络的分布式多客户、同场景的交互驾驶与实时通信对话.文中方法对分布式交互仿真系统的研究与开发有一定的参考价值.     

视景仿真实时显示技术的研究

视景模型实时显示与交互技术是目前分布式视景仿真研究的关键技术。以视景实时显示为目的，探讨了雾化技术、实例化技术、纹理映射技术、纹理裁减、场景模型分块、LOD（level of detail）等技术，重点研究了面向大场景仿真的实时显示问题，通过对各种视景仿真实时显示技术和场景显示调度算法的综合应用，实现了对三维大场景海量数据进行较为流畅的显示，满足了大场景实时显示帧率要求，并具有较好的显示精度和清晰度。     

基于MultiGen和Vega的城市场景仿真技术

虚拟现实技术是近几年来计算机图形学的研究热点.论文针对基于MultiGen Creator/Vega的虚拟场景仿真技术开展研究,介绍了三维视景仿真系统所涉及的关键技术、虚拟场景建模方法,以及在Vega软件环境中进行二次开发的技术,实现了虚拟场景中的视景漫游.实现结果表明,采用该技术可以满足视景仿真的实时要求.     

基于DirectX的虚拟驾驶模拟视景系统设计方法

根据虚拟汽车驾驶模拟视景系统的要求,提出了基于DirectX的视景系统的设计方法。使用3DMAX三维建模软件生成驾驶模拟的场景,采用了纹理映射技术、视景盒技术来优化场景,并应用DirectX提供的变换方法创建场景中的动画,实现了模拟真实雾的虚拟场景,生成了清晰、连续的虚拟驾驶模拟视景系统。     

虚拟海战场中场景生成与实时显示技术研究

虚拟海战场的三维场景生成与实时显示是构成虚拟海战场视景仿真系统的重要部分，包括几何形体建模、纹理映射以及视觉效果处理等内容。以MultiGen Creator为建模平台，通过完成一个仿真模型讨论了解决建模逼真度与仿真实时性矛盾的一些措施；基于Vega仿真软件环境开发了海洋战场中的各种复杂场景特效，解决了非视觉物理量的可视化问题；利用Visual C＋＋开发了视景仿真程序。解决了视景驱动，自动视点切换及仿真记录回放等具体问题。仿真结果表明，该系统较好地满足了视景仿真实时性和逼真度的要求。     

MultiGen Creator建模技术的优化与实现

为了提高视景仿真系统的实时性能,降低系统资源开销,研究了MultiGen Creator三维虚拟场景建模关键技术,给出了Creator建模的详细实施过程,在虚拟校园漫游系统的开发中采用了三维虚拟场景建模的综合优化技术和方法,提高了系统的实时渲染响应速度。项目运行结果表明,优化建模技术使得三维模型数据读取迅速,仿真效果真实流畅。     

低空突防视景系统的三维建模与实时仿真

首先介绍了低空突防视景仿真系统的功能和组成,然后基于标准数字地图,对地形地貌场景进行了三维建模,同时利用碰撞检测技术进行地形匹配和威胁判断,为飞机进行实时定位.最后在PC图形工作站上实现了满足实时性要求的低空突防视景仿真系统.     

基于Creator大地景建模的研究与实现

以飞行模拟仿真为应用背景,研究基于Creator软件平台的大地景建模关键技术。通过纹理制作技术和纹理映射技术解决了纹理接缝问题和纹理显示问题,通过模型数据库优化策略解决了仿真运行的实时性和场景图像的逼真性间的矛盾问题。利用这些关键技术,实现了大地景建模和实时飞行仿真。     

基于Creator和OpenGVS的三维仿真软件的开发

采用虚拟现实建模软件Multigen Creator进行视景建模,视景管理软件OpenGVS来实现场景驱动,构建了一个比较完整和逼真的三维仿真实验系统,并介绍了用OpenGVS来作为实时场景三维动画的驱动来开发仿真软件中需要解决的几个关键问题,包括目标的建模、视点的选取,碰撞的检测,以及爆炸效果的产生.这些技术的运用使得软件仿真的效果更加逼真.     

视景数据库建模优化技术研究与应用

为了提高视景仿真的实时性,降低视景系统资源开销,采用视景数据库建模的综合优化技术和方法,研究了三维虚拟场景建模关键技术,并在实际项目中进行了应用。优化建模技术使得视景数据读取迅速,仿真效果真实流畅。     

基于Creator的无人飞行器三维建模和优化技术研究

随着计算机技术、信息技术的快速发展,三维可视化技术已广泛应用于无人飞行器可视化仿真领域.Creator软件是视景仿真业界普遍使用的实时可视化三维建模软件,软件提供了强大的建模功能,能够实现动态系统建模和仿真.本文着重讨论了应用三维建模软件Multigen Creator建立如无人飞行器、发射车、场景地形等三维模型的具体应用,并对三维模型进行了优化和仿真.实践表明,通过使用减少冗余面、实例化、贴图映射技术能够很好地优化模型,使三维模型逼真性和实时性俱佳.     

Multilayer background modeling under occlusions

A multilayer background modeling technique is presented for video surveillance. Rather than simply classifying all features in a scene as either dynamically moving foreground or long-lasting, stationary background, a temporal model is used to place each scene object in time relative to each other. Foreground objects that become stationary are registered as layers on top of the background layer. In this process of layer formation, the algorithm deals with ”fake objects” created by moved background, and noise created by dynamic background and moving foreground objects. Objects that leave the scene are removed based on the occlusion reasoning among layers. The technique allows us to understand and visualize a scene with multiple objects entering, leaving, and occluding each other at different points in time. This scene understanding leads to a richer representation of temporal scene events than traditional foreground/background segmentation. The technique builds on a low-cost background modeling technique that makes it suitable for embedded, real-time platforms.     

Real-time background generation and foreground object segmentation for high-definition colour video stream in FPGA device

The processing of a high-definition video stream in real-time is a challenging task for embedded systems. However, modern FPGA devices have both a high operating frequency and sufficient logic resources to be successfully used in these tasks. In this article, an advanced system that is able to generate and maintain a complex background model for a scene as well as segment the foreground for an HD colour video stream (1,920 × 1,080 @ 60 fps) in real-time is presented. The possible application ranges from video surveillance to machine vision systems. That is, in all cases, when information is needed about which objects are new or moving in the scene. Excellent results are obtained by using the CIE Lab colour space, advanced background representation as well as integrating information about lightness, colour and texture in the segmentation step. Finally, the complete system is implemented in a single high-end FPGA device.     

Perceptually inspired real-time artistic style transfer for video stream

This study presents a real-time texture transfer method for artistic style transfer for video stream. We propose a parallel framework using a T-shaped kernel to enhance the computational performance. With regard to accelerated motion estimation, which is necessarily required for maintaining temporal coherence, we present a method using a downscaled motion field to successfully achieve high real-time performance for texture transfer of video stream. In addition, to enhance the artistic quality, we calculate the level of abstraction using visual saliency and integrate it with the texture transfer algorithm. Thus, our algorithm can stylize video with perceptual enhancements.     

基于运动显著性的移动镜头下的运动目标检测

针对移动镜头下的运动目标检测中的背景建模复杂、计算量大等问题,提出一种基于运动显著性的移动镜头下的运动目标检测方法,在避免复杂的背景建模的同时实现准确的运动目标检测。该方法通过模拟人类视觉系统的注意机制,分析相机平动时场景中背景和前景的运动特点,计算视频场景的显著性,实现动态场景中运动目标检测。首先,采用光流法提取目标的运动特征,用二维高斯卷积方法抑制背景的运动纹理;然后采用直方图统计衡量运动特征的全局显著性,根据得到的运动显著图提取前景与背景的颜色信息;最后,结合贝叶斯方法对运动显著图进行处理,得到显著运动目标。通用数据库视频上的实验结果表明,所提方法能够在抑制背景运动噪声的同时,突出并准确地检测出场景中的运动目标。     

一种适应户外光照变化的背景建模及目标检测方法

针对户外视频监控存在光照变化这一问题, 提出一个用于准确完成目标检测的实时背景建模框架. 考虑到目标检测的准确性要求, 建立基于帧间像素亮度差统计直方图的像素亮度扰动阈值. 在此基础上, 针对背景建模的实时性要求, 提出一种基于自回归背景模型的参数快速更新方法. 鉴于不同光照变化的适应性要求, 定义对光照变化不敏感的背景纹理模型. 上述模型统称为自回归--纹理 (Auto regression and texture, ART) 模型, 该模型适应于户外光照变化. 基于该模型构建像素亮度和纹理置信区间用于目标检测. 实验结果表明, 该框架能适应和实时跟踪户外背景的光照变化, 并对目标进行准确检测.     

虚拟海洋场景的实时模拟研究与实现

为了提高虚拟海洋场景的实时性和真实感,提出了用多重Perlin噪声的叠加和波浪粒子相结合的方法建立实时海洋动画系统.该系统采用Perlin噪声和投影网格绘制技术模拟海面几何形态;并采用Perlin噪声和波浪粒子来跟踪水波的运动,从而快速、简便地实现了水上物体运动产生的水波特效;在光影效果上加入纹理技术建立光照模型,生成了复杂的、真实感强的海洋场景.仿真实验结果表明,该方法适用于大多数流体的模拟,渲染的海洋场景具有很好的真实感和时效性.