一种基于松散八叉树的复杂场景可见性裁剪算法

针对传统八叉树方法的不足,在采用松散八叉树组织场景、利用八叉树空间划分优点的同时弥补其局限性.为提高遮挡查询效率,将子节点依视点排序,针对复杂场景采用双层裁剪技术以进一步提高性能.实验结果表明,文中算法对深度复杂度高、面片数量大的复杂场景具有较好的裁剪效率,能够很好地满足实时绘制的要求.     

大规模复杂场景的可见性问题研究

大规模复杂场景的快速绘制技术是虚拟现实、实时仿真以及三维交互设计等许多重要应用的底层支撑技术,也是诸多研究领域面临的一个基本问题．作为其中一个技术解决手段,可见性问题在近年来得到了高度重视并取得了一系列研究成果．通过对相关可见性算法进行分析与总结,阐述了可见性问题的研究内容,提出了方法的优劣判别标准,给出了可见性判断算法所应包含的基本组成部分和步骤,最后指出未来仍然需要重点研究的若干关键问题．     

基于噪声可见性函数的SAR图像增强快速算法

针对SAR成像中图像模糊并伴有噪声的问题,结合噪声可见性函数,提出了一种SAR图像增强快速算法。该算法在图像分层的基础上,结合人眼视觉特性,引入噪声可见性函数,实现细节层图像的增益控制。根据GPU架构和存储结构特点,并行计算各个像素在基本层和细节层上的处理过程,完成该算法的并行优化设计与实现。实验结果表明,该算法能够有效提高图像质量,增强图像细节;同时,能够充分利用GPU的并行计算能力,有效提高SAR图像增强的实时性。     

基于自适应二叉树的场景视锥体裁剪算法

建立逼真而丰富的三维场景是可视化领域的主要任务.场景的数据管理和可见性判断对后续渲染的质量和效率起到了至关重要的作用.为了弥补传统场景组织方式在实际应用中的缺陷,本文采用自适应二叉树场景组织算法对场景进行管理,采用层次化裁剪的方式对场景树的节点进行视锥体裁剪,在裁剪过程中所操作的对象是节点中的包围球和包围盒.实验表明,这种基于包围球和包围盒的层次化的视锥体裁剪算法大大的减少了参与裁剪的节点的数量,提高了裁剪的精确性,具有较好的裁剪效率和较高的稳定性.     

一种全球实时漫游的算法

文中提出了对全球DEM数据按照四叉树分块进行多分辨率存储的方法,在此基础上,设计了DEM数据块可见性判断算法和动态缓存调度策略。该方法通过了10GB以上全球范围内多分辨率的DEM数据测试,在微机平台上图形绘制速度可达每秒15帧。     

基于概率计算模型改进的相关性层次遮挡裁剪算法

对复杂动态场景进行高效的可见性裁剪是实时绘制领域研究中的一个重要问题.围绕该问题开展工作,并针对相关性遮挡裁剪算法中的问题进行了改进.针对相关性层次遮挡裁剪算法存在冗余和不必要遮挡查询的问题,给出了一种概率计算模型.通过比较遮挡查询时间开销与绘制时间开销的数学期望,改进了相关性遮挡裁剪算法中遮挡查询的查询策略,从而进一步缩小了查询集合,使遮挡查询更加合理.实验结果表明,该算法对深度复杂度高、面片数量大的复杂动态场景有较好的裁剪效率,能够很好地满足实时绘制的要求.     

基于场景结合的大规模动态群体可见性计算方法

动态场景的可见性计算对于大规模场景的实时渲染具有重要意义,其中运动中的大规模群体更给可见性计算带来了很大的开销.针对大规模动态群体在建筑物场景内部运动的情况,提出一种与场景结合的动态群体可见性计算方法.在预处理时,根据个体在不同仿真时刻的位置,将其绑定到相应的场景节点中;在实时绘制时,结合场景的可见性判断结果对动态群体中的个体进行可见性判断.实验结果表明,该方法能高效地剔除动态群体中的不可见个体,使大规模动态场景的实时绘制效率得到明显提高.     

简单多边形可见点问题的快速求解算法

简单多边形可见点问题是计算几何的基本问题之一。在许多领域均有应用。本文在参考现有算法的基础上,提出了改进的方法,文中方法先用射线法求取第一个可见点,然后利用文中设定的规则搜索后续可见点。     

基于顶点可见性的凹多边形快速凸分解算法

凹多边形的凸分解问题是计算几何的基本问题之一,在许多领域均有应用。现有算法大多为全局部分算法,而局部分自救研究的很少。全局方法由于耗时太多,而不能满足所有工程应用的需要。目前局部剖分算法中最经典的是Ｒｏｇｅｒｓ算法,但由于其存在许多缺陷而在实际应用中受到限制。文中在多边形顶点可见性基础上,提出了新的局部剖分方法。凹点的局部几何特性,通过引入权函数从凹点的可见点串中选取适当的点引剖分线,或者利用凹点     

绘制大规模场景的可见性计算技术

高效的可见性计算可大量节省关于场景中不可见部分的计算．较系统地介绍了各种可见性计算技术。首先讨论可见性计算的基础方法；然后讨论可见性计算的高效实现和运用方法，以及一些能很好地提高绘制效率的可见性计算系统．     

自由拍摄视点下的可见外壳生成算法

给出了一种使用手持相机拍摄的多幅图像构造可见外壳的方法,该方法无需对相机运动方式作任何限定,而是利用多幅图像上的对应特征点求出每一幅图像的拍摄方位,因而可以非常灵活地获取某些较大规模的室外场景的几何模型．实验结果表明,利用该方法生成的可见外壳模型准确真实,能够满足虚拟现实等应用中的要求．     

数字水印算法的鲁棒性和不可见性研究

研究用于数字图像版权保护的数字水印算法。由于数字图像的直观可见性,嵌入其中并对其进行版权保护的数字水印需要隐藏在图像内,但传统的数字水印算法不能兼顾实现鲁棒性和不可见性,造成水印的抗攻击能力不强。为了解决上述难题,提出了一种基于邻域均值的水印算法,首先对原数字图像进行多尺度Contourlet域变换,将图像分解为多个子带,便于增强嵌入水印的鲁棒性,然后对水印图像进行Arnold变换并加密,根据邻域均值量化算法选取图像中重要区域嵌入水印,保证嵌入水印的不可见性,最终实现水印的有效嵌入。实验证明,这种方法能够兼顾数字水印的鲁棒性和不可见性,提高了水印的抗攻击能力,取得了满意的结果。     

平面内一组线段的可见性

给定平面内一组互不相交的线段,本文讨论其相对于某点的可见性,给出了时间复杂性为O(mlogm)的算法,并证明了这一算法在时间上是最优的.     

多边形中的点可见性快速算法

针对点的可见性计算这一计算几何中的基础问题,提出一种支持任意查询点的可见多边形快速计算的基于多边形Voronoi图的点可见性算法.以与Voronoi骨架路径对应的Voronoi通道概念,以及相应的局部最短路径概念为基础,按照深度优先策略对Voronoi图进行遍历,在计算Voronoi骨架路径的同时计算局部最短路径,并基于局部最短路径计算所遍历的多边形边的可见部分.该算法可以处理“带洞”多边形,而且只对多边形进行局部访问;对于“带洞”多边形,由于该算法的数据结构比较简单、剖分空间合理且易于实现,因此仅需O(n)空间和O(nlgn)预处理时间.最后给出了在三维室内虚拟场景设计与漫游系统中的应用实例,结果表明文中算法是实际可行,且运行时间与点的可见多边形的边数和多边形的边数均呈线性关系.     

一种大范围复杂场景的快速绘制算法

文章对如何提高大范围复杂场景的显示速度进行分析,利用物体的空间拓扑结构对空间场景进行预裁剪,同时,建立了合适的模型调度策略,并将两者相结合给出了一个大范围场景的快速绘制算法。文中用一个实际应用说明该文提供的绘制算法的有效性。     

一种复杂场景遮挡剔除的优化算法

采用GPU的遮挡查询功能提出了一种复杂场景的层次遮挡剔除算法,通过交替进行遮挡查询和可见节点的绘制,有效地减少了由于遮挡查询延迟造成的空闲等待时间.为了减少场景中不必要的遮挡测试,将遮挡查询问题描述为最优化决策问题,通过对每一帧遮挡查询的选择进行优化,能够使整个场景绘制的效率近似达到最优.实验结果表明,对于不同复杂度的场景,该算法可以明显地提高场景的绘制速度.     

虚拟现实引擎中可见性裁减的一种解决方法

可见性裁减是计算机图形学的基本问题,也是虚拟现实引擎中的一个关键技术.在解决可见性裁减问题时,将Durand提出的扩展投影作为保守可见性预处理的算法与Greene等人提出的层次遮挡图和层次深度图的算法相结合,根据层次遮挡图来判断被遮挡物是否可见,并对算法中视点单元的大小和遮挡板的数量对裁减结果的影响作了分析.