真实感云的快速建模

快速云建模便于真实的三维室外场景规划,提出概率场参数控制的元胞自动机方法近似模拟云生成的物理过程,生成云密度体数据,引入符合粒子运动规律的不规则布朗运动随机模型创建概率场,生成的云具有真实云的外形特征.所有建模过程在可编程图形硬件卡上实现,模拟速度满足交互式系统要求.引入考虑了太阳光和背景光的单次散射光照模型,利用光线投射直接体绘制渲染出三维真实感强的云图像.应用到三维虚拟地理环境中增强了场景真实感,建模绘制速度满足交互要求.     

基于网格显著度的视点质量计算方法*

从模糊贴近度的角度,结合网格显著度概念,给出了一种新的视点质量计算方法。首先将场景中的每个三角形看做论域中的一个样本,从可见度大小的角度定义隶属函数,为视点构造一个模糊集合;然后结合三角形的几何面积及面片显著度给出一个对应理想视点的模糊集;最后求取两个模糊集合的贴近度作为视点质量的评价准则。实验结果表明,该算法能够较好地反映视点质量。     

硬件加速的虚拟电磁环境体可视化

为了将不可见的电磁环境直观展示给指挥人员,提出了一种在虚拟环境中体可视化电磁环境的方法.采用Longley-Rice电波传播模型计算三维电磁环境体数据,并采用硬件加速的直接体绘制方法,通过坐标转换在虚拟环境中及时绘制电磁环境体数据,通过颜色映射工具分类显示出不同强度的电磁环境.实验结果表明,该方法可及时展示复杂电磁环境内部细节,对于电磁装备系统部署规划也有一定帮助.     

交互式过程隐函数云建模系统

为了在云建模过程中控制生成结果的基本形状,提出两层次结构的交互式云建模系统.利用隐式体函数定义的元球构建云的基本结构,同时采用过程噪声生成云细节部分.利用粒子系统创建元球的分裂和消亡规则,在基本结构的基础上自动生成层次更为丰富的云形状.光照模型采用同时考虑了太阳光和背景光的单次散射模型.采用图形处理器加速的光线投射技术渲染真实感三维云.实验结果表明,系统可用于建模多种不同类型的云,并能交互式绘制建模结果.     

云图数据驱动的三维云景可视化

云图是气象应用和研究中最常获取的资源,包含了丰富的气象信息,在天气预测中起到了关键的作用。将云图数据作为驱动,利用灰度共生矩阵和分形理论进行纹理特征提取,划分出基本云型,得到云景的分布特征。将这个粗糙分布,映射到地球上,得到基本的大气参数估计,在此基础上利用CML的方法生成三维云场并实现可视化。实现了对风云二号卫星云图的自动化分析,以及数字地球上的三维云景可视化。     

交互式过程隐函数云建模方法

计算机生成云已成为虚拟环境中不可或缺的自然景观之一。提出了两层次结构的交互式云建模系统。利用隐式体函数定义的元球（blob）构建云的基本结构,同时采用过程噪声生成云细节部分。利用粒子系统创建元球的分裂和消亡规则,在基本结构的基础上自动生成层次更为丰富的云形状。方法适用于建模多种不同类型的云,并能交互式绘制建模结果。     

复杂环境影响下雷达传播信息圆柱体绘制

雷达传播信息是雷达性能分析的重要依据,通过可视化方法能直观再现雷达传播信息,快速有效地分析雷达在复杂环境影响下的传播情况.本文提出硬件加速的圆柱体绘制方法展示复杂环境影响下的雷达传播变化情况.雷达传播三维体数据采用高级传播模型(Advanced Propagation Model,APM)来计算,该模型综合考虑了不规则地形和大气对雷达传播的影响,能较准确地预测雷达传播效果.充分利用目前图形硬件的可编程性,在图形硬件中通过坐标转换,扩展直接体绘制方法,采样APM得到的圆柱形体数据,实现了雷达传播信息圆柱体绘制的实时渲染,最后通过颜色选择器为雷达传播信息映射不同的颜色和透明度,分类显示雷迭传播信息.该方法适合用于雷达性能分析,能有效地辅助雷达设计和部署.     

分布式干扰下雷达网探测能力的三维可视化

研究雷达网在分布式干扰下的探测性能,采用雷达网探测概率表示雷达网探测性能,用硬件加速的等值面提取方法,生成某一特定概率的雷达网探测能力三维模型,并将该模型绘制到三维虚拟战场环境。实验结果表明,该方法可以实时动态地展现不同干扰条件下雷达网的探测能力变化情况,对于雷达网部署、干扰机配置、对抗训练等具有一定的指导作用。     

复杂电磁环境下雷达网探测能力三维可视化仿真

通过雷达方程分析了雷达网在有无干扰情况下的探测性能,提出雷达网探测概率合成的方法,构建雷达网在三维空间中的探测概率数据.在此基础上,提出雷达网探测概率数据硬件加速等值面提取方法,生成某一特定概率的雷达网探测能力三维模型,并将该模型绘制到三维数字地球上.该方法能实时动态地展现复杂电磁环境下雷达网的探测情况.     

基于数字地球的洪灾演进模型表现

近十几年来,自然资源的开发利用不断扩大,城乡经济建设飞速发展,洪涝灾害出现的频率及其造成的损失也不断地增加。快速、准确、科学地模拟、预测灾害影响范围,对防洪减灾具有重要意义。根据洪灾演进的水力学特性,重点探讨了基于数字地球的格网模型构建、“体积法”洪水淹没范围计算以及逐次扩大范围的渐进递归算法,最后综合上述方法实现了基于数字地球的位置无关的洪灾演进模型及其表现。