多分辨率BSP树的生成及应用

CAD和科学可视化应用要求能够让用户对复杂场景进行交互式显示或者处理,因此,多细节层次技术被广泛应用于图形系统中以提高处理效率.通过构造一种新的BSP(binaryspacepartitioningtree)树形式来加速多细节层次模型的绘制,这种技术已成功地应用于所开发的多分辨率模型编辑系统.同时,详细描述了新的BSP树结构的构造和绘制过程.     

可变材质的实时全局光照明绘制

现有的基于预计算的全局光照明绘制算法都假设场景中物体的材质固定不变,这样,从入射光照到出射的辐射亮度之间的传输变换就是线性变换.通过对这种线性变换的预计算,可以在动态光源下实现全局光照明的实时绘制.但是,当材质可以改变时,这种线性变换不再成立,因此,现有算法无法直接用于动态材质的场景.提出了一种方法:在修改场景中的物体材质时,可以实时得到场景在直接光照和间接光照下的绘制效果.将最终到达视点的辐射亮度根据其之前经过的反射次数及相应的反射材质分为多个部分,每个部分和先后反射的材质的乘积成正比,从而把该非线性问题转化为线性问题.又将所有可选的材质都表示为一组基的线性组合.将这组基作为材质赋予场景中的物体,就有各种不同的组合方式,预计算每种组合下所有部分的出射辐射亮度.在绘制时,根据各物体材质投影到基上的系数线性组合预计算的数据就能实时得到最终的全局光照明的绘制结果.该方法适用于几何场景、光照和视点都不发生变化的场景.使用双向反射分布函数来表示物体的材质,不考虑折射或者半透明的情况.该实现最多包含两次反射,并可以实时绘制得到一些很有趣的全局光照明效果,比如渗色、焦散等等.     

支持HLA仿真和并行绘制的统一对象模型研究

随着计算机硬件、软件、网络以及社会需求的发展,分布式交互仿真应用对大规模复杂场景和大量仿真实体对象的管理能力和绘制能力提出了较高的要求.针对现有HLA仿真应用中大规模复杂场景的视景仿真实时性较差、仿真实体对象管理与绘制对象管理是分离的等问题,提出了统一对象模型,包含异质实体对象树、操作记录列表和统一访问接口,实现了仿真实体对象和绘制对象的高效组织和统一管理.该统一对象模型在HLA仿真平台和并行绘制平台之间建立了高效的数据交换桥梁,减轻了两者集成的开发工作量,并有效地支持了大规模复杂场景和大量仿真实体对象的实时绘制,有助于提高仿真的实时性.该统一对象模型对于HLA仿真平台和并行绘制平台具有通用性.最后给出了实验结果和分析.     

大型网格模型简化和多分辨率技术综述

网格简化和多分辨率绘制是2种对于提高绘制性能非常有效的技术,但对于大型网格模型,这2种技术的设计和实现本身也存在诸多难点.文中综述了大型网格模型简化和多分辨率技术的研究进展,首先分析和比较基于网格分割、基于外存数据结构和基于流式策略的大型网格模型简化方法,然后介绍和比较大型网格模型多分辨率表示的设计、构建和绘制技术.最后总结并展望了该研究领域的发展趋势.     

基于外存八叉树的大模型多分辨率并行构建

随着3维扫描、计算机辅助设计和科学仿真等技术的发展,包含上千万甚至数十亿几何图元的3维网格模型变得十分普遍,如何实现这些模型的交互式绘制成为日益迫切需要解决的难题。外存多分辨率技术作为提高大模型绘制性能最有效的方法之一,成为近几年计算机图形学领域的研究热点。然而大型3维网格模型多分辨率表示的构建通常需要很长的预处理时间,这非常不利于系统调试和下游应用。针对基于外存八叉树的大模型多分辨率表示的构建,提出了基于子树的任务分割策略和基于基准测试的动态构建任务管理机制,实现大模型多分辨率表示的并行构建和负载平衡,有效地提高了大模型多分辨率表示的构建速度。     

支持快速恢复的可逆递进网格及其生成方法

递进网格是一种有效的连续多细节层次模型的表现方式.该文提出了一种新的递进网格模型, 具有无二义性、恢复速度快和支持多种类型的网格等特点.文章还给出了支持这种网格模型 的网格简化处理方法.     

分布式并行绘制系统中几何指令流压缩的研究与实现

对分布式并行绘制系统的几何指令进行压缩能缓解网格带宽瓶颈，对操作码作用LZW算法，对法向量使用球面对称网格剖分算法，对颜色和位置数据使用DPCM型预测编码算法，根据位置数据的特殊性，使用了4类预测器和自适应量化算法，对几何指令流组合使用多种压缩算法取得了良好的效果。在几何模型质量基本没有损失的情况下，指令平均长度压缩到原来的1/3左右，执行速度达到了400指令/ms。     

分布式虚拟环境中的三维音频支持

提出一种适用于分布式虚拟环境的三维音频生成方案，并介绍了其中的具体算法和实现，该方案利用音频信号的正弦变换中分析和合成是两个完全独立过程这一重要特性，在重新合成音频信号之前很自然地加入HRTF滤波处理，以得到特定方位的三维合成效果，受步进图形／图像传输及可扩展视频等技术的启发，进一步提出基于MPEG心理声学模型1进行匹配对的重排序，从而实现三维声步进合成的算法，基于以上算法，最后给出了分布式实现的一种可能途径并分析了该方案的优点，如可扩展性，声源方向的灵活性及HRTF可选性等。     

体数据的多精度等值面抽取

Marching Cubes（MC）算法是一个被广泛应用的体数据等值面抽取算法H本文提出的Marching Boxes（MB）算法结合显示所需精度，对MC算法作了优化，减少了由MC算法生成的三角面片数，使实时观察体数据成 为可能。在保留图象细节的前提下MB算法输出的三角面片数比MC算法减少了一半以上,从而加快了体数据的 面绘制速度.     

计算机协同工作中共享应用的实现方法及其难点

计算机协同工作（ＣＳＣＷ）是计算机使用的网络化及多媒体技术不断成熟的基础上提出了的，该文着重介绍了计算机协同工作中共享应用（ＳｈａｒｅＺｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）方式的特点及难点，并在对其实现机制分析的基础上，提供了ＭＳ－Ｗｉｎｄｏｗｓ平台上的实现方案。