一种辐射度全局光照网格模型的简化方法*

全局光照模型计算通常将环境中的表面分解得足够细,以精确地捕捉由于物体间相互遮挡所引起的阴影效果及其他一些光照效果.因而,一个复杂场景经全局光照计算后,其模型复杂度远远超出了当今图形工作站的实时绘制能力.给出了一种辐射度全局光照网格模型的简化方法.算法首先根据辐射度计算的特点以及人眼的视觉特点,提出以辐射度最大相对变化值为准则,以面片合并法实现全局光照网格模型的第1步简化,将原辐射度全局光照网格模型简化为能量相对变化在用户定义误差范围内的一些超面区域.然后利用顶点删除法实现超面区域边界的简化,进一步加大原网格模型的简化程度.试验表明,这种算法不仅能有效地简化辐射度全局光照网格模型,而且能较好地保持原光照网格模型的特征.     

基于物理的织物多相流体污染效果模拟

真实感织物材质渲染在虚拟现实、娱乐、工业等应用领域中是非常关键的研究方向.针对多种污渍在织物表面的扩散与污染效果,提出基于物理的与子像素采样及染色曲线相结合的计算方法,用于模拟多相溶剂在织物表面的扩散及污染效果.首先通过将复杂织物纱线结构进行体素化简化建模,其次通过计算流体之间的可互溶性进行流体扩散模拟,最后通过染色沉...     

国外工程机械中工作装置的耐磨材料概况

工程机械工作装置的易损件因不耐磨,使用寿命短,消耗量很大。而且,严重影响作业率。针对不同的使用条件,合理选择、正确使用耐磨材料,是提高其使用寿命的关键。国外一向很重视这方面的试验研究工作。本文在初步分析服役条件及对材料性能要求的基础上,全面地介绍了国外工程机械工作装置耐磨材料的研究和应用概况,可作为我国发展这类材料的参考。     

图像抽象化的实时增强型绘制

现有的图像抽象化绘制算法主要采用基于图像分割或边缘保持的平滑滤波技术,导致所生成的抽象化图像经常存在明暗对比度较低、画质昏暗模糊、画面色彩表现力不强等问题,为此提出一种增强对比度的图像抽象化绘制算法.首先利用结构张量平滑技术生成光滑连续、显著特征保持的特征流场,然后基于该流场对图像进行沿边缘切向流方向的自适应平滑和沿梯度方向的对比度增强处理,最后使用改进的基于流场的双边滤波或者Kuwahara滤波算法实现图像抽象化的实时绘制.实验结果表明,该算法可显著改善已有抽象化方法的绘制质量,抽象化图像的边界特征明显增强,画质更清晰、层次感更分明.     

Interleaving Radiosity

A system of linear equations is in general solved to approximate discretely the illumination function in radiosity computation.To improve the radiosity solution,a method that performs shooting and gathering in an interleaving manner is proposed in the paper.Besides,a criterion has been set up and tested for choosing object elements used in the gathering operation,and a criterion is established to quantify th solution errors by taking into account more reasonably of the human perception of the radiosity solution.Experimental results show that the method proposed has nice performance in improving the radiosity solution.     

Leaf movement simulation

This paper presents a method for the animation of leaf movement.Leaves are classified into two classes:moveable and non-moveable.For moveable leaves,their movements consist of two parts:leafstalk rotation and leaf surface rotation.For each rotation,a movement model was constructed and the movement was computed based on each model,respectively.The final leaf movements were obtained by superposition of these two rotations.The method‘s principle is simple and easy to use.     

体绘制中基于透明度标尺的色彩合成方法

科学可视化中，体绘制是非常重要的一类方法，它的基本操作是色彩合成．本文对色彩合成过程中透明度的变化序列进行了考察，提出了一个基于透明度基准区与视点无关的透明度标尺，并将各类物质的透明度转换为基于透明度标尺的步长，使成像时的色彩合成过程省略许多重复计算，从而提高可视化效率．     

自适应三维美工树木骨架提取算法

提出了一种自适应三维美工树木骨架提取算法。该算法主要由前处理、骨架提取和后处理三个步骤组成。前处理阶段依次完成预计算操作,包括对具有几何相似性的子枝进行聚类,自适应生成每个子枝点云的聚类长度阈值,确定子枝之间的父子关系等;骨架提取阶段实现对每个子枝点云的聚类,及其对应骨架点、骨架曲线的生成等操作;后处理阶段完成孤立骨架节点去除,整棵树所有骨架曲线光滑化等处理。该树木骨架提取过程完全由计算机自动完成,不需要用户的任何干预。实验结果表明,采用该算法得到的美工树木骨架既能完整地保持树木模型的形状,又能正确地实现树木模型的拓扑结构。     

层次结构树木物理运动的实时仿真

提出一种在GPU上实现基于力学运动原理的层次结构树木运动的并行仿真技术。该技术通过分析物理运动原理与多层次的矩阵结构(HMSM)算法的并行性,来达到将树木动画在图形硬件CUDA平台上进行加速的目的。首先介绍层次结构树木在外力诸如风力等作用下的物理运动原理;然后,针对树木的物理运动以及层次结构叠加算法详细地进行并行性分析;之后着重阐述CUDA框架下树木运动的并行结构设计过程与并行算法的详细设计方法;最后在GPU上执行树木物理运动仿真。实验结果表明,该技术不但能够生成真实感较强的树木动画序列,还能够实时模拟基于物理的树木运动。同时,该技术给计算机动画的加速算法提供了很好的思想。     

基于CUDA 渲染器的顺序独立透明现象的单遍高效绘制

提出一种顺序独立透明现象的单遍高效绘制算法.首先设计了一个基于计算统一设备架构(compute unified device architecture,简称CUDA)的可编程渲染器.该系统采用扫描线算法光栅化场景,为每个像素生成多个对应的片元,同时,在GPU(graphics processing unit)的全局内存上为每个像素分配一个数组,以存储其相应的片元.基于这个框架,提出了两种并发的片元收集及排序策略,以单遍高效地绘制顺序独立的透明现象.第1种策略利用CUDA的原子操作符atomicMin收集各个像素上对应的所有片元并按深度动态排序,在后处理中片元即可按序逐一融合;第2种策略采用CUDA的原子操作符atomicInc按光栅化顺序收集所有片元,然后在后处理中按深度排序后再逐一融合.实验结果表明,与基于传统图形管线的经典深度剥离方法相比,该方法可以更高效地绘制顺序独立的透明现象,同时生成正确的绘制效果.