一种新的层次包围盒方法

在计算机图形学中，经常碰到这样的问题：给定平面或空间上的一系列景物，判断一条直线是否与这些景物的其中一个相交，或者更进一步地，如果相交的话，它与哪 些景物相交。这个问题在隐茂线消除、隐茂面消除、光线跟踪算法等图形学基本算法中具有普遍意义。     

基于层次包围盒的混合碰撞检测算法

针对碰撞检测算法实时性较差的缺点,本文提出基于AABB包围盒与OBB包围盒相结合的混合碰撞检测算法,首先由对象投影来判断是否相交,检测出不可能相交对象;然后对可能相交的对象投影反向构建AABB包围盒,快速地测试对象;再用OBB包围盒进行精确地检测,以实现虚拟环境对象间高效的碰撞检测。本文还针对传统的基元相交测试效率不高的缺点进行了一定的改进。实验结果表明,与另外两种算法对比,该方法在相同环境前提下能够有效的提高碰撞检测的效率。     

基于分层包围盒的连续碰撞检测加速算法

提出一种针对复杂结构物体之间的连续碰撞检测的算法.该算法首先按照一定的规则建立起树形分层包围盒,在碰撞检测的时候,可利用上次的检测结果,起到了加速的作用.     

基于包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法

针对碰撞检测算法实时性较差的缺陷,提出基于层次包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法。该算法采用构造对象的AABB包围盒,快速排除不可能相交的对象进行空间分割,实现虚拟环境对象的碰撞检测。实验结果表明,与经典的Rapid算法对比,该算法能够节省检测时间,提高碰撞检测的效率。     

混合包围盒碰撞检测算法研究

为提高碰撞检测的实时性,提出一种混合包围盒碰撞检测算法。将物体的包围盒二叉树设计为2层结构,顶层使用AABB包围盒排除不相交的物体,下层利用k-DOPs包围盒检测物体之间的碰撞情况。采用任务树的方法对2棵混合包围盒二叉树进行同步遍历,实现物体之间的碰撞检测。与其他碰撞检测算法进行对比分析,实验结果表明,该算法能提高碰撞检测的实时性和精确性。     

基于混合包围盒的碰撞检测算法优化

为提高复杂场景中碰撞检测的效率,提出一种传统混合包围盒碰撞检测算法的优化算法。从数据结构上对混合包围盒树进行改进,引入时空相关性概念,将包围盒树分为上下2层结构,上层采用包围球,下层采用轴向包围盒,构造混合层次包围盒树,实现物体的快速碰撞检测,利用碰撞检测的时空相关性,简化树的搜索过程。实验结果表明,与传统的混合包围盒碰撞检测算法相比,该算法具有较好的碰撞检测性能。     

基于层次包围盒的碰撞检测算法研究

比较基于包围盒的碰撞检测算法中的包围球法、轴向包围盒法、方向包围盒法、离散方向多面体法、固定方向凸包(FDH),分析结果表明:包围盒的简单性和其包裹对象的紧密性是一对矛盾,如何更好的兼顾简单性和紧密性成为关键.     

包围盒碰撞检测算法的优化

围绕如何提高碰撞检测的速度,对虚拟环境中的物体进行了假设,提出了对碰撞检测进行预处理的方法,并结合各类包围盒的特点,提出了在碰撞检测中针对具有不同几何特征的物体选择不同类型包围盒的混合包围盒算法,分析了不同类型包围盒之间的求交算法,实现了层次包围盒碰撞检测算法的优化,提高了碰撞检测的速度,增强了系统的实时性。     

基于混合包围盒的碰撞检测算法

提出了一种基于k-dops包围盒与包围球相结合的碰撞检测算法。预处理阶段为几何对象构造包围盒二叉树,其中节点的内层构造k-dops包围盒,节点的外层构造包围球。碰撞检测阶段,首先利用包围球快速排除不可能发生相交的物体,然后利用k-dops包围盒进一步精确地判断物体对是否发生相交。通过与QuickCD算法的性能进行比较,证明了这种混合包围盒能够有效地提高复杂结构几何体之间碰撞检测的效率。     

基于旋转曲面场景的快速光线跟踪算法

针对旋转曲面场景提出一种基于综合包围盒技术快速光线跟踪算法。根据二次曲线的局部单调性原理,将母线划分成多个单调区间,连接所有单调区间构造一棵二叉树,在光线跟踪阶段对每个单调区间再剖分,得到的子区间作为二叉树的叶子节点,使用综合包围壳方法为每个子区间计算合适的包围壳。实验结果表明该算法对旋转曲面场景逼近程度好,绘制的图形质量高,平均绘制速率比Kajiya传统算法提高40％。     

并行计算在光线追踪中的应用

目前,计算机图形学的技术包括有光栅化,光线追踪,辐射度3种主流算法.而光线追踪又以其绘制的真实感性及实现的方便性,受到了广泛的应用.但光线追踪的最大问题在于性能.围绕光线追踪中的核心算法-射线与三角形相交算法展开讨论,引入基于Intel TBB并行编程工具的线程级并行技术以及基于SIMD的指令并行技术,提高其算法的速度.其加速技术可以使光线跟踪的性能在计算机多核的情况下,相对于串行跟踪方法有明显的改善.     

双向路径跟踪与光子跟踪相结合的全局光照算法

在详细分析光子跟踪算法的特性的同时．指出光子跟踪算法与路径跟踪算法在数学定义与实际计算结果上的区别,同时在保证光子跟踪算法正确性的前提下将其加入双向路径跟踪算法．得到一个综合各个算法优点的改进的双向路径跟踪算法。     

一种基于射线投影的球面调和检索算法

提出一种基于射线的球面调和检索算法,通过规范化预处理将模型平移到坐标原点,然后通过计算三维模型表面的点到所在三角形面片的投影的最大值来构建球面函数,并对其进行球面调和变换,从而构成了一个具有平移、缩放、旋转不变的特征向量。通过实验证明,它是一种不错的三维模型检索方法。     

基于先验估计的传播中心溯源算法

针对多数信息传播溯源算法未考虑先验估计对溯源的作用和价值,造成溯源检测率较低、错误距离较大等问题,文中利用易感-感染模型(SI)模拟信息在加权网络上的传播过程,提出基于先验估计的传播中心溯源算法.算法综合考虑邻居节点中感染节点和未被感染节点,根据它们的数量关系作为源节点先验估计值,有效弥补现有溯源算法先验估计不足的缺陷.在人工网络和真实网络上的实验表明,文中算法检测率较高、错误距离较小、真实源节点排名精确度较高.     

Foveated Real‐Time Ray Tracing for Head‐Mounted Displays

Head‐mounted displays with dense pixel arrays used for virtual reality applications require high frame rates and low latency rendering. This forms a challenging use case for any rendering approach. In addition to its ability of generating realistic images, ray tracing offers a number of distinct advantages, but has been held back mainly by its performance. In this paper, we present an approach that significantly improves image generation performance of ray tracing. This is done by combining foveated rendering based on eye tracking with reprojection rendering using previous frames in order to drastically reduce the number of new image samples per frame. To reproject samples a coarse geometry is reconstructed from a G‐Buffer. Possible errors introduced by this reprojection as well as parts that are critical to the perception are scheduled for resampling. Additionally, a coarse color buffer is used to provide an initial image, refined smoothly by more samples were needed. Evaluations and user tests show that our method achieves real‐time frame rates, while visual differences compared to fully rendered images are hardly perceivable. As a result, we can ray trace non‐trivial static scenes for the Oculus DK2 HMD at 1182 × 1464 per eye within the the VSync limits without perceived visual differences.     

基于双矩形框标定的改进TLD算法

鉴于基于单个矩形框标定的Tracking-Learning-Detection(TLD)算法无法兼顾跟踪目标的"重点性"和"完整性",提出了一种基于双矩形框标定的改进算法。在标定整个目标区域的矩形框的基础上,算法在目标变化相对稳定的区域标定另一个矩形框,以指示跟踪的重点区域。在提取跟踪点时,采用分配权重的方法使重点区域产生更多的跟踪点,从而提高算法对局部变化的适应能力。实验表明,改进后的算法在跟踪局部保持稳定而其余部分有所变化的目标上有较高的性能提升;而对于不存在稳定局部区域的目标,跟踪效果没有明显改善。     

基于光线跟踪的虚拟数控车削加工图形生成技术

采用光线跟踪算法实现高真九控车削加工的图形生成,并以离线方式实现其加工过程仿真。在仿真过程中简化了Ｔｏｒｒａｎｃｅ－Ｓｐａｒｒｏｗ光照模型,利用特征造型技术避免了繁复的布尔运算。根据凸多面体的约束条件及凸多面体裁剪的Ｃｙｒｕｓ－Ｂｅｃｋ算法,设计出射线与长方体求交的高效算法,算法不仅执行效率高,而且还可推至光线与任意凸多面体的求交与测试计算     

基于OBB包围盒的碰撞检测研究与应用

碰撞检测是计算机仿真、虚拟现实等领域内的研究重点之一,其中基于包围盒的碰撞检测算法是一种比较方便有效的方法。为了达到仿真系统中所需要的碰撞检测的精确性和实时性,对方向包围盒(OBB)的计算方法进行了分析,并针对其不足之处进行了改进和优化。利用改进后的OBB包围盒碰撞检测技术实现了JQ900型下导梁架桥机中部件间碰撞的精确快速检测,并最终在VC++和Open Inventor API平台上实现了系统的逼真的仿真效果。