基于限制四叉树的大规模地形可视化及其实现*

论述了一种基于限制四叉树的大规模地形实时动态构网算法,实现了在模型误差控制下视点相关的多分辨网格的实时正确构网。实验证明,该方法对于实时控制大规模地形模型的细节层次,增强大规模地形模型的绘制效率是非常有效的。     

基于关键点的海底地形模型简化生成方法研究

针对规则网格模型显示低分辨率海底地形易忽略海底关键地形水深信息的问题,通过对海底地形地貌特点的分析,提出了一种基于关键点的海底地形模型生成方法.该方法从高分辨率地形模型中选择水深特征点作为关键点,用于低分辨率的地形模型绘制.实验结果表明:用该方法绘制的低分辨率海底地形比规则网格地形模型表达的信息更丰富.为了更直观的表达海底底质和水深信息,采用了纹理贴图,取得了很好的效果.     

建立数字地形模型的扫描方法

建立数字地形模型有两种方式:一种是将现有地形图数字化,使其成为以a×a平方米为基本单元的地面网格数字模型(数字高程模型、数字坡度模型等);另一种是从地面影像(如航空像片,SPOT卫星像片)直接获得数字地形模型。本文仅讨论第一种方式,即地形图数字化建立数字地形模型的方法。     

道路模型与TIN地形无缝融合算法研究

结合道路实时三维可视化系统的研发,本文提出了道路模型与TIN地形模型无缝融合的总体思路,并对融合过程中的几个关键算法进行了优化和改进.采用网格索引来组织地形数据,利用方向线段来优化查找点所在三角形算法,对约束多边形嵌入算法进行了优化和改进,并针对道路边界为任意多边形的特点,提出了快速删除道路边界多边形内的地形三角形的方法.经实例验证,本文提出的道路模型与地形模型无缝融合算法高效、稳定,可以满足实时三维可视化系统需要.     

基于等高线建立DTM中平坦区域的一种处理方法

对构筑三角形网格建立数字地形模型进行了研究,给出了基于散乱点和边建立三角形网格地形模型的生成算法和数据结构。在基于等高线生成的三角线网格地形模型中,平坦区域不能反映地表真实形状,文中给出了平坦三角形的修正方法。根据这些理论和方法,在ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ１４ ｆｏｒ Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下,用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ＶｉｓｕａｌＣ＋＋４．２开发研制了应用程序。     

一种大规模地形的高效绘制算法

大规模地形的实时可视化是仿真和虚拟地理环境系统的重要问题。文章提出了一种基于规则网格的视点相关的地形模型实时生成及绘制算法。该算法采用类似于纹理多重映射的技术,以屏幕误差作为细分的依据,通过基于地形小块的自顶向下的细分来实时生成地形连续LO D模型。在PⅣ1.7G、集成显卡、256M B RAM的硬件平台上,本算法可实现对257×257个采样点地形的实时漫游.实验表明,该算法具有较低的时间、空间开销,适于大规模地形的实时可视化。     

基于ROAM算法的地物与地形叠加方法研究

在大规模地形实时可视化中,地物模型能否与地形模型无缝叠加将直接关系到视觉感受的逼真程度。在跨图幅分块度量ROAM算法的基础上提出了地物模型无缝叠加的算法,并引入网格索引概念,提出一种新的数据结构以快速的求取地物边界与地形三角网的交点集,根据该交点集算出属于地物范围内的多边形。实验结果表明,该算法能很好地解决地物模型与地形表面的无缝叠加问题,而且绘制速度能达到实时显示的要求。     

大规模地形散乱点的快速构网算法

针对大规模视景仿真地形显示的需要,提出了一个利用大规模地面散乱点构建地形三角网格的算法.先将空间的散乱点投影到XOY坐标平面,在坐标平面上对散乱点进行均匀网格划分,然后按照一定顺序将大规模散乱点组织成若干不相交的单调链,由相邻单调链连接成单调多边形,利用单调多边形的特点快速构建初始三角网格模型,并在空间上对模型进行三角网格优化.通过加入辅助点的方法,有效解决了网格边沿的奇异情况.算法在保证网格质量的同时,大幅减少了构网的时间开销,证明了提高网络的速度.     

大规模多分辨率地形实时绘制算法研究

为解决海量地形数据无法实现直接、连续地实时绘制的问题,根据小波分析的特点,提出了基于小波分析的多分辨率地形模型生成算法.该算法利用小波分析对数字高程模型(DEM,digital elevation model)数据进行简化压缩,采用四叉树结构来表示地形,构建视点相关多分辨率地形模型.实验结果表明,该算法使需要的地形数据量大为减少,能高效地生成地形的多分辨率模型,并且地形的逼真程度高.因此,该算法结构简单、便于实现大规模地形实时绘制.     

模型LOD简化的可视化实现

细节层次模型是指对同一个场景或场景中的物体,使用具有不同细节的描述方法得到一组模型,供绘制时选择使用,本文结合DEM均匀网格模型,建立了多层次LOD数据模型,有效地简化了地形模型的绘制,提高了生成效率,使得生成的三维地形有较高的可视性和真实感。     

嵌入式Linux操作系统的实时性研究

随着嵌入式系统在实时领域的广泛应用,对嵌入式操作系统在实时性方面提出了新的要求。作为构建嵌入式操作系统宠儿的Linux系统在实时性方面的缺陷成为了亟需解决的问题,研究者们对Linux的实时性改进提出了很多好的方法。其中既有从以前的实时系统继承下来的,也有为Linux专门设计的。文中对其中的主要方法进行了概括总结,最后提出运用AOP提高Linux系统实时性的设想。     

动力学系统实时仿真数值方法研究

从6个方面概述动力学系统实时仿真数值方法的一些最近的研究进展，内容包括：产时仿真快速混合算法、实时并行Rosenbrock算法、实时并行组合算法、微分代数系统的实时算法与实时并行算法、实时间断处理并行算法以及一些并行算法的效率分析等。给出构造实时仿真算法新的思想和方法，同时也涉及一些有关问题的讨论。     

Object-oriented real-time systems: concepts and examples

The problems associated with developing real-time software systems, including ensuring predictable real-time behavior under both normal and abnormal operating conditions, are outlined. The management of temporal complexity, structuring of dynamic real-time applications, object-oriented models, object-oriented real-time languages, and the requirements for real-time object-oriented models are discussed. Chaos, an object-based language and programming/execution paradigm designed for dynamic real-time applications, is described     

The challenges of real-time AI

The research agendas of artificial intelligence and real-time systems are converging as AI methods move toward domains that require real-time responses, and real-time systems move toward complex applications that require intelligent behavior. They meet at the crossroads in an exciting new subfield commonly called “real-time AI.” This subfield is still being defined, and the precise goals for various real-time AI systems are in flux. Our goal is to identify promising areas for future research in both real-time and AI techniques. We describe an organizing conceptual structure for current real-time AI research, exploring the meanings this term has acquired. We then identify the goals of real-time AI research and specify some necessary steps for reaching them     

工业控制网络的研究现状及发展趋势

工业控制网络在工业通信及先进制造领域起到关键性作用。回顾了工业控制网络的发展历程,重点分析了工业以太网的实时通信技术,针对通信实时性的强弱性质将目前主流工业以太网进行了分类研究,将其划分为软实时、硬实时以及同步硬实时3类,重点探讨了各自的实时通信机制。同时阐述了正在进入工业控制领域的实时异构网络及无线网络,最后讨论了工业控制网络研究的技术难题,并提出了新的发展方向。     

基于堆栈处理器的实时多任务调度机制研究与实现

针对堆栈处理器特殊架构,为提高实时性,引入多任务堆栈技术,采用Forth自生成器技术,提出一种基于堆栈处理器的抢占式与时间片轮转调度方法,实现了在Forth堆栈处理器中实时多任务的运行,弥补了Forth堆栈处理器在实时多任务操作系统方面的的不足.实验表明,与当前基于寄存器处理器的嵌入式Forth实时系统相比,本文方法在最大关中断时间、任务上下文切换时间和任务响应时间三项重要的实时任务性能指标方面,实时性能有明显提升,从而保证了Forth系统应用的高效性和安全性,满足人们对Forth堆栈处理器实时多任务操作系统方面的应用需求.     

一种机载DSP系统主控机的实时计算模型

现代机载数字信号处理（DSP）系统中的主控机是具有严格实时需求的计算环境，负责实时存储，显示和控制等重要功能，针对机载DSP系统的特殊性及其对实时计算的具体需求，提出了一种基于实时Linux技术的实时计算模型，它通过与操作系统层的实时支持相结合，实现了包括多任务并发的实时调度方法，硬实时和软实时任务协同工作机制以及实时事件驱动机制在内的完整运行环境，相对于现有的基于分时操作系统的方案，实时性能更为可靠，计算资源利用率高，相对于使用受严格许可证限制的商业实时操作系统的技术，应用开发灵活易行，软件成本更低。     

实时系统构件模型及构件库研究

针对实时系统具有时间约束性强、可靠性要求高等特点,在吸收现有构件模型优点的基础上,提出了一种实时系统构件模型CMRTS。该模型关注实时系统构件的特征信息及其接口。为了方便管理构件,设计了一个基于Web的实时系统构件库WRRTC,为有效使用实时系统构件提供支持。     

Linux实时性改造技术研究

对Linux实时特性作了讨论，指出造成实时性差的原因，阐述了实现Linux实时性改造的各种不同方法及其优缺点。详细介绍了为保留Linux原有的丰富功能，同时使其作为一个基本内核与实时内核共享CPU所采用的虚拟机技术，设计实现了具有双内核的实时操作系统，提高了Linux实时性能，使其可用于软实时的应用场合。结果表明该改进方法是有效的。     

基于实时数据仓库的OLAP研究

传统数据仓库及OLAP应用侧重对历史数据的分析.为了满足实时分析的要求,本文提出了一种实时数据仓库的分区结构.在分析了传统OLAP设计在实时性方面的缺陷后,我们提出了基于分区结构的实时OLAP的设计,使OLAP分析能够达到实时或准实时的要求.