利用MaxScript脚本语言实现粒子流特效动画

3DS Max是专业的电脑三维动画制作软件,它的最大优势与最大魅力在于动画制作.MaxScript是3DS Max 内置的脚本语言,3DS Max的大多数功能都可以通过脚本调用.利用MaxScript可以编制各种影视广告、影视特效动画脚本,运行脚本程序后就会自动生成动画特效.主要介绍粒子流特效动画脚本的编制方法.     

Subscription Program（第2回）

本期介绍最主要的一个扩展插件“Particle Flow Tools”（粒子流工具）。Max的粒子发生系统自R2以来基本没有变化，而这是一个极大改进max的粒子系统的强力工具。     

基于弱形式解的粒子流滤波器

针对粒子流滤波器中粒子速度场计算复杂,难以滤波求解的问题,提出一种基于弱形式解的粒子流滤波器.通过将粒子速度场等效为势函数的梯度,推导该速度场所满足的偏微分方程的弱形式;应用Galerkin有限元法和蒙特卡罗积分法,推导出一个易于计算的弱形式常数近似解. 仿真算例表明,在一定初始条件下,多峰型后验分布会使高斯假设滤波器局部收敛,而粒子流滤波器是有效的,且具有较高的跟踪精度和较好的鲁棒性.     

基于视频粒子流和FTLE场的人群运动分割算法

针对复杂视频监控场景中不同运动行为的人群分割,提出了将视频粒子流和有限时间李雅普诺夫指数(FTLE)场相结合的人群运动分割算法。首先利用视频粒子流来表示长周期的粒子运动估计,通过最小化包含粒子外观匹配一致性和粒子间形变的能量函数,来优化每个粒子的轨迹;接着求解粒子流图的空间梯度,并构造FTLE场;最后利用FTLE场中的拉格朗日相干结构把流图分割成运动特性不同的区域。实验结构表明,算法能从拥挤复杂的视频监控场景中有效地分割出不同运动特性的群体,且具有较好的鲁棒性。     

基于F-PCISPH的沙粒流交互模拟

在现实动画中,固体、液体和颗粒材料结合上力学性质是对算法设计的重要挑战。提出一种考虑到粒子之间的摩擦力的PCISPH方法,即F-PCISPH,用于模拟固体颗粒材料。颗粒在运动的过程中,除了受到压力、重力、粘力等外力外,颗粒与颗粒之间还存在不可忽略的摩擦力。在确定压力之后计算摩擦力,计算其对粒子流加速度产生的影响,并提出临界密度概念来判断粒子流密度是否小于临界密度,以保证颗粒材料能顺利流动。实验证明F-PCISPH方法和原PCISPH方法同等渲染效率下,程序效果更加逼真。     

利用粒子流滤波的单通道BPSK信号盲分离算法

由于粒子滤波本身的"粒子贫化"问题,导致基于传统粒子滤波的单通道信号盲分离算法分离性能恶化以及计算量较大,本文提出了一种基于粒子流滤波的单通道BPSK信号盲分离新算法。根据由两路BPSK信号混合的单通道信号,构造了测量方程和状态方程。然后,通过将状态空间中服从先验分布的粒子移动到其对应的后验分布上,实现了粒子更新,其不同于粒子滤波采用重采样来更新粒子,避免了"粒子贫化"现象发生。最后,采用一种基于弱解形式的粒子流滤波器实现BPSK信号的盲分离。计算机仿真结果表明,与粒子滤波算法相比本文算法具有更低的误码率和计算复杂度。     

硬盘保护卡下NCRE系统制作技术探讨

NCRE系统制作是一项繁琐的工作,对系统管理员的业务技能要求甚高,该文报告了NCRE系统制作的现状,对NCRE系统制作进行了深入分析和研究,提出了易于操作的一键修改法,并针对在制作过程中遇到的问题提出了相关解决方案。     

面向信息系统的柔性报表系统的逻辑模型设计

针对信息系统的报表系统不能适应需求变化的问题,分析了报表系统共性和变性,提出了柔性报表系统的框架结构和层次逻辑模型,描述了柔性报表系统中数据域、信息域、映射以及与操控平台和制作平台之间的关系.柔性报表系统由报表系统操控平台和报表制作平台构成,开发人员和分析员利用操控平台设置和定制特定信息系统的报表制作平台,用户利用报表制作平台定义和生成需要的报表.     

党校报告厅视频制作系统设计方案解析——以绍兴市委党校报告厅为例

近年来,视频制作系统越来越多的应用于学校报告厅并逐渐成为体现一所学校信息化建设成果的重要窗口,该文以绍兴市委党校报告厅为案例,对党校报告厅的视频制作系统的设计方案进行剖析,从系统整体理念构想、EFP系统、视频信号处理系统、视频信号播出系统等四个创新点出发,全面解析视频制作系统的整体设计理念。     

基于“新息误差”的粒子流滤波算法

在粒子滤波（PF）过程中存在粒子权值退化、维度灾难、计算成本高等问题。粒子流滤波通过构造对数同伦函数避免了粒子权值退化问题,但是在求解边值问题时过于依赖观测方程,当噪声较大时效果较差。针对上述问题,提出了一种改进的粒子流滤波算法。首先,该算法在粒子流动的过程中引入了一种“新息误差”结构,使每个粒子的更新相互独立;其次,利用Galerkin有限元法求得边值问题的数值解,从而消除了拟合样本先验可能导致的数值不稳定问题;最后,分别在通用非线性滤波模型和机动目标跟踪模型中对改进的算法进行了性能测试。仿真结果表明,改进的算法可以抑制系统对观测信息的依赖性,在噪声增大的情况下也能得到相对较好的结果,有效改善了滤波精度,而在多维目标跟踪情况下算法的计算效率与滤波精度高于标准粒子滤波。     

纺织企业Flow-Shop调度问题的研究与实现

以某纺织企业纺纱车间为背景,针对Flow-Shop调度问题,以"最大完工时间最小化"为调度性能指标建立数学模型,应用微粒群算法(PSO)对该问题进行求解,通过仿真实现验证了其有效性。     

基于PSO的矿山企业动态配矿优化研究

采用粒子群优化(PSO)算法求解矿山企业动态配矿问题。依据开采条件圈定出可开采的矿块,用粒子的一位代表矿块,并用0或者1代表选择该矿块来开采,重新定义在约束条件下PSO粒子的运算与“飞行”规则,实现动态配矿优化的粒子群算法。该PSO算法实施简单,优化效果明显,通过2009年实际生产情况与优化结果的对比表明,该算法在生产成本几乎不变的情况下,明显提高了企业效率。     

基于Camshift和Particle Filter的小目标跟踪算法

Particle Filter算法有较好的跟踪鲁棒性,但实时性差;Camshift算法计算速度快,但它属于半自动跟踪,所以都无法有效避免复杂背景的干扰。为了解决上述问题,提出了基于Camshift和Particle Filter的融合算法。该算法首先利用Particle Filter来自动搜索小目标的初始位置,接着采用Camshift跟踪小目标,然后通过度量因子自适应切换Camshift和Particle Filter来跟踪短时丢失的目标。利用复杂背景下的飞行小目标图像序列,与序贯相似性检测算法（SSDA）、Camshift和Particle Filter做对比实验。结果表明算法不仅能实现小目标的全自动跟踪,而且还降低了跟踪效果受目标形变和部分遮挡的影响,对小目标跟踪具有较高的鲁棒性和实时性。     

改进离散粒子群算法求解柔性流水车间调度问题

针对以最小化完工时间为目标的柔性流水车间调度问题(FFSP),提出了一种改进离散粒子群(DPSO)算法.所提算法重新定义粒子速度和位置的相关算子,并引入编码矩阵和解码矩阵来表示工件、机器以及调度之间的关系.为了提高柔性流水车间调度问题求解的改进离散粒子群算法的初始群体质量,通过分析初始机器选择与调度总完工时间的关系,首次提出一种基于NEH算法的最短用时分解策略算法.仿真实验结果表明,该算法在求解柔性流水车间调度问题上有很好的性能,是一种有效的调度算法.     

量子粒子群算法求解QoS组播路由

QoS组播路由问题是一个非线性的组合优化问题,已证明了该问题是NP完全问题。将量子粒子群算法用于此类问题的求解。并在此基础上对基本的量子粒子群算法进行改进,针对群体智能和约束优化问题的特点,提出了一种在每次迭代中有选择地保留一定数量不可行解的方法,并把它结合到量子粒子群优化（QDPSO）算法中。该算法可以利用保留下来的不可行解来帮助搜索靠近边界的最优解,同时又可以避免罚因子的选择问题,使之更适合于QoS组播路由的求解。仿真实验结果显示,该算法能快速搜索并收敛到全局（近似）最优解,且随着网络规模的增大算法保持了良好的特性,在寻优速度上与解的质量上优于其他粒子群算法与基本的量子粒子群算法。     

求解矩阵特征值的改进PSO算法

为了改进粒子群算法在求解矩阵特征值时只能根据矩阵特征值范围逐一求解特征值的现状。提出了一种改进的粒子群算法。改进的粒子群算法采用寻找到一个特征值后,适当改变适应值函数的策略,使搜索区域远离已寻找到的特征值,继续寻找其他的特征值,如此反复,直到寻找到所有的特征值为止。利用四个不同类型的矩阵求解特征值进行仿真,实验结果也验证了算法的实用性和有效性。     

基于混沌的PSO粒子滤波算法

粒子群优化(PSO)粒子滤波算法容易陷入局部最优,从而降低算法精度。针对该问题,提出一种基于混沌的PSO粒子滤波算法。该算法通过混沌搜索算法找到全局最优位置,驱散聚集在局部最优的粒子群,使其向全局最优位置靠近,增加有效估计粒子数,抑制粒子退化与枯竭问题。仿真结果表明,与传统的粒子滤波算法和PSO粒子滤波算法相比,改进算法的估计精度有较大提高。     

Addendum to “On the consistency of MPS” [Comput. Phys. Comm. 184 (3) (2013) 732–745]

The analogies between the Moving Particle Semi-implicit method (MPS) and Incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics method (ISPH) are established in this note, as an extension of the MPS consistency analysis conducted in Souto-Iglesias et al. (2013).     

求解指派问题的交叉粒子群优化算法

粒子群优化是由Kennedy和Eberhart于1995年根据鸟或鱼群居社会行为而提出的,经典的粒子群是一个有效的寻找连续函数极值的方法。结合遗传算法的交叉粒子群算法解决了指派问题,实例证实它是一种简单有效的算法。     

基于动态概率变异的Cauchy粒子群优化

介绍了标准粒子群优化（SPSO）算法,在两种粒子群改进算法Gaussian Swarm和Fuzzy PSO的基础上提出了Cauchy粒子群优化（CPSO）算法,并将遗传算法中的变异操作引入粒子群优化,形成了动态概率变异Cauchy粒子群优化（DMCPSO）算法。用3个基准函数进行实验,结果表明,DMCPSO算法性能优于SPSO和CPSO算法。