虚拟样机工程中的虚拟现实系统研究

为了提高虚拟现实(简写为VR)系统的性能,采用了虚拟场景显示与信息、交换分开的多层体系结构,利用可变长队列数据结构的并行扩展策略来提取虚拟样机产品的层次结构,并依据计算机视觉原理,利用二维视图和三维场景中点的对应关系,设计出了性能良好的路径编辑器,在提高VR系统性能方面提出了切实可行的措施,结果表明,在虚拟样机工程的实践中运用这些方法所设计的虚拟现实系统具有性能高的特点,证实了这些方法策略的有效性。     

基于视频图像的虚拟环境建模技术

针对基于平面投影变换的图像拼接方法存在的优化参数较多、易导致陷入局部极小和全景图像的生成速度缓慢的问题,提出一种优化参数较少的旋转运动模型,采用层次运动模型和傅里叶方法对帧间隔较大的图像进行对齐,使图像对齐工作量大大减少．该算法计算简单、快速,适用于手持相机拍摄的图像．     

线性八元树表示的三维客体群的连通分量标号和计数

本文提出二种算法分别标号和计数线性八元树表示的三维客体群的连通分量.这些操作典型地需要检查线性八元树中诸八分体在三个主方向上的面邻接对.根据这些邻接对,可以建造在计算机中用关联矩阵表示的邻接图.连通分量标号和计数是在关联矩阵上分别执行相应的操作而完成的.连通分量标号的执行时间是O(n+m·logm),而连通分量计数需要O(n)时间,其中m和n分别是线性八元树中八分体和邻接对的数目.     

A valid method of calculating virtual scene depth

Traditional methods of constructing virtual environ-ment are based on3D geometry models.Although ithas the advantage of easy interaction,it has the prob-lem of complex modeling and slowdisplaying.RecentlyImage Based Rendering(IBR)method has been pro-duced,which models the environment using pieces ofimages.In this method requiring time does not rely onthe environmentcomplexity,butithas the disadvantageof difficult interaction.In order to take advantage oftheir merits concurrently,a method bl…     

离散小波变换的最优Lifting分解方法

现有Lifting分解(Lifting Factorization,LF)算法不能在较短时间内求解出较长离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)滤波器组的所有数值稳定LF,更无法计算最优LF.在LF的形式化分析基础上,提出了DWT多相矩阵的常数最大公因子分解方法,极大缩小了分解搜索空间;进一步,从数值稳定性及计算复杂性两方面研究了LF评价问题;最后,提出了基于联合优化的最优LF算法.实验结果表明,本文算法在解的质量、求解时间及适用范围上都有较大改进.     

基于动态轮廓线的图像面积测量研究

本文提出了一种新颖的图像目标面积测量方法,它适用于具有光滑且不规则形状边缘的目标面积的精确计算。该方法应用动态轮廓线模型,分为2个步骤。首先利用特征搜索和迭代算法使动态轮廓线由初始位置向目标轮廓边缘收敛。其次,对于收敛后的动态轮廓线,使用基于B样条曲线的封闭曲线面积计算公式,准确计算出目标面积。实验表明,该方法的平均计算误差为±0.5%。与传统面积测量方法相比,这种方法具有很强的鲁棒性,它特别适用于目标背景存在各种噪声和目标内部具有复杂边缘的面积计算情况。     

粒子群优化的多群蚂蚁算法

设计多蚁群算法的关键是群间的信息交换规则.利用粒子群优化中粒子移动的基本思想研究了蚁群间信息交换的新规则,定义了新的多蚁群优化算法.新算法的信息交换所占用的数据通信量要远低于现有的信息交换方法.将新算法用于求解带时间窗的车辆路由问题并和以前的最好的多蚁群算法做比较,计算结果表明:新算法的性能超过了已有的方法.采用群体智能中个体的移动思想来设计群间信息交换规则能改进多蚁群算法的求解性能.     

蚁群优化的简化

为了降低使用蚁群优化求解困难的组合优化问题的复杂性,将问题的启发式信息融合进信息素的初始化中,在解的构造过程中不再考虑问题的启发式信息.这样就消除了解的构造规则中平衡信息素信息和启发式信息的两个控制参数.三种蚁群优化模型在小规模的旅行商问题上的期望迭代质量表明,简化后的比经典的需要更多的迭代步到达最优解,但比不考虑启发式信息的需要少得多的迭代步;另一方面,在每个迭代步,简化后的比经典的需要更少的CPU时间.在中等规模的TSP算例上的试验结果也证实了这个结论.因此简化后的蚁群优化保持了原有的性能且降低了使用复杂性.     

流体动画方法综述

介绍了二维流体和三维流体动画方法。流体动画制作分为两步：流体表面建模和流体绘制。二维流体建模主要采用参数建模方法,基于傅立叶变换原理,合成波动的二维流体表面。三维流体建模一般基于Navier-Stokes流体方程,利用流体内部的速度建立流体表面的方程。流体绘制主要采用光线跟踪方法。流体动画的挑战和发展方向在于：流体动画控制、实时绘制、细节表现。     

Clustering based segmentation of text in complex color images

We propose a novel scheme based on clustering analysis in color space to solve text segmentation in complex color images. Text segmentation includes automatic clustering of color space and foreground image generation. Two methods are also proposed for automatic clustering: The first one is to determine the optimal number of clusters and the second one is the fuzzy competitively clustering method based on competitively learning techniques. Essential foreground images obtained from any of the color clusters are combined into foreground images. Further performance analysis reveals the advantages of the proposed methods.