检索结果-内蒙古大学图书馆

中国图象图形学报（A辑） 2004年第4期9卷 495-500页

作者：罗维佳都金康谢顺平南京大学城市与资源学系南京210093

粒子系统是实时模拟三维地形场景中具有真实感的降雨情景的一种有效方法。本文基于粒子系统的基本原理分析并提出了适用的雨粒子系统和雨粒子的属性 ,采用了把雨粒子产生区域定义为一个视图体顶部的外接长方体、用象素点和直线作为雨粒... 详细信息

粒子系统是实时模拟三维地形场景中具有真实感的降雨情景的一种有效方法。本文基于粒子系统的基本原理分析并提出了适用的雨粒子系统和雨粒子的属性 ,采用了把雨粒子产生区域定义为一个视图体顶部的外接长方体、用象素点和直线作为雨粒子的形状、降落过程的重力作用模拟、用粒子组实现雨粒子的连续补充和雨粒子的降落高度检测等新的方法及算法。试验结果表明 ,该方法能有效地再现三维地形环境场景中的降雨景象 ,在满足实时交互漫游的前提下表现出较强的真实感。

关键词：雨粒子三维场地实时模拟方向粒子系统粒子图像随机粒子系统

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船闸输水系统数据库软件与引航道非恒定流实时模拟

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水利水运工程学报 2004年第3期 37-42页

作者：刘本芹李云张瑞凯南京水利科学研究院江苏南京210029

运用面向对象开发工具及地理信息系统(GIS)技术,开发了图形显示与属性查询有机结合的船闸输水系统数据库软件,并介绍了软件功能.结合三维GIS与数学模型计算结果,对泗阳船闸泄水时下游引航道非恒定流进行了实时模拟,可同时查询流场内各... 详细信息

运用面向对象开发工具及地理信息系统(GIS)技术,开发了图形显示与属性查询有机结合的船闸输水系统数据库软件,并介绍了软件功能.结合三维GIS与数学模型计算结果,对泗阳船闸泄水时下游引航道非恒定流进行了实时模拟,可同时查询流场内各点属性、地形信息等,有助于研究人员的分析判断.

关键词：非恒定流输水系统船闸泄水引航道下游三维GIS 实时模拟分析判断地理信息系统(GIS)

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基于重复纹理映射的动态云实时模拟研究

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计算机科学 2011年第2期38卷 257-259,283页

作者：王相海李婷婷庞新辽宁师范大学计算机与信息技术学院大连116029 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210093

云是一种常见、普遍的自然现象,云的建模和渲染是计算机图形学领域的一个难点问题。利用重复纹理映射技术将多幅二维纹理图片加以组合,对三维动态云进行建模,通过瞬时对云进行平移、缩放等操作来模拟云的动态变化,进一步采用Alpha色彩... 详细信息

云是一种常见、普遍的自然现象,云的建模和渲染是计算机图形学领域的一个难点问题。利用重复纹理映射技术将多幅二维纹理图片加以组合,对三维动态云进行建模,通过瞬时对云进行平移、缩放等操作来模拟云的动态变化,进一步采用Alpha色彩融合技术模拟动态云的聚集、消散以及受到风力影响后云的形态变化等效果,通过采用多层重复纹理映射的叠加模拟层云,取得了很好的动态云模拟效果。所提出的动态云的建模方法简单,避免了大量繁琐的计算,提高了动态云的生成速度,满足了动画等应用场景中对动态云的实时性要求。实验结果验证了所提出的动态云建模方法和渲染生成方法的有效性。

关键词：云重复纹理映射 Alpha色彩融合实时模拟

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基于粒子约束的布料实时模拟

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计算机应用 2011年第1期31卷 289-292页

作者：陆忠华陈定方武汉理工大学智能制造与控制研究所武汉430063

采用修改的质点—弹簧模型对布料进行了物理模拟。弹簧不产生粒子间的内力,而是提供粒子间的相关约束。根据这些约束,在满足物理模型的相关条件下不断地调整粒子的位置,实现布料的实时模拟;利用空间哈希表,实现布料的自身碰撞检测;使用N... 详细信息

采用修改的质点—弹簧模型对布料进行了物理模拟。弹簧不产生粒子间的内力,而是提供粒子间的相关约束。根据这些约束,在满足物理模型的相关条件下不断地调整粒子的位置,实现布料的实时模拟;利用空间哈希表,实现布料的自身碰撞检测;使用Nvidia显卡的统一计算架构(CUDA)技术,对布料模拟进行了硬件加速,使布料模拟的帧速得到了数十倍的提高。

关键词：粒子约束实时模拟空间哈希自身碰撞检测硬件加速

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基于物理模型的烟雾实时模拟

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小型微型计算机系统 2007年第8期28卷 1486-1488页

作者：秦培煜陈传波吕泽华夏晖华中科技大学计算机学院湖北武汉430074

本文提出了一种基于物理模型的烟雾的实时数值模拟方法.真实感和实时性是计算机图形学追求的两个目标.传统的动画技术生成的物体运动是虚拟的,并不能完全反映物体的真实运动.与传统的动画技术相比,基于物理的动画更能表现运动的真实性.... 详细信息

本文提出了一种基于物理模型的烟雾的实时数值模拟方法.真实感和实时性是计算机图形学追求的两个目标.传统的动画技术生成的物体运动是虚拟的,并不能完全反映物体的真实运动.与传统的动画技术相比,基于物理的动画更能表现运动的真实性.在用非粘性不可压欧拉方程表示烟雾的物理模型的基础上,利用破开算子法将其分解成外力项、对流项和投影项分别进行求解,每一步都稳定,因而整个求解也就稳定.求解过程的稳定性保证了模拟可以用大时间步长,也就保证了模拟的实时性.与传统的方法相比,能同时满足计算机图形学的真实感和实时性要求.

关键词：烟雾真实感动画实时模拟基于物理

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基于GPU的实时模拟和绘制中若干问题的研究

基于GPU的实时模拟和绘制中若干问题的研究

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作者：梅星中国科学院自动化研究所

学位级别：博士

随着图形业界需求的不断提升和硬件设计制造工艺的发展，现代图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)已经不只是一个单纯处理大量几何面片的3D加速卡，而是具备强大浮点数运算能力，超越多核CPU的并行处理能力和良好可编程能力... 详细信息

随着图形业界需求的不断提升和硬件设计制造工艺的发展，现代图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)已经不只是一个单纯处理大量几何面片的3D加速卡，而是具备强大浮点数运算能力，超越多核CPU的并行处理能力和良好可编程能力的高性能处理器。越来越多的研究者开始认识到，灵活运用GPU这些特性可以有效地加速计算、模拟和绘制过程，获得实时的性能效果。另外把数据和相应的计算部分放到GPU上，可以将计算结果直接可视化输出，避免了CPU和GPU间频繁的数据交换，可以极大提高绘制效率。基于这些理由，本文对使用GPU加速实时模拟和绘制中的若干问题进行了研究，主要的工作和贡献有：\n ①提出了一个在GPU上模拟绘制水力侵蚀现象的快速方法。据我们所知，这是首个在GPU上完成此现象模拟的研究工作。以往方法存在着模型不精确，基于CPU的实现性能较低等问题。针对这些问题，我们首先设计了一个新的水力侵蚀模型，根据改进的浅水波方程计算地表流体的速度场，再利用此速度场计算流体对地表的侵蚀作用。此模型改善了模拟效果，提高了计算效率。然后我们将此模型映射为GPU上的多遍绘制过程，加速模型的计算和可视化。实验结果表明此方法能够真实模拟自然界中降雨河流等水体所产生的侵蚀效果，实时处理大尺寸地形上的模拟计算，效率相对于已有方法获得了数十倍的提升。这种高效率的实时模拟方法在地形编辑等领域有很好的应用前景。\n ②提出了一个完全运行在GPU上的水平集方法框架。水平集方法是一种用于追踪动态变化界面的数值方法，在计算机科学领域有着广泛的应用。但是此方法存在两个问题：数值耗散导致计算结果不精确，计算量庞大。我们首先对一种已有的水平集方法做出改进和简化，然后将其并行化，使用GPU来加速水平集的计算。实验结果表明此方法成功减少了数值耗散，提高了水平集方法的准确性，可以实时地计算和绘制大尺寸二维网格和中等尺寸三维网格上的动态水平集，相对于CPU实现，效率提高近二十倍，可较好地用于实时流体模拟和流场的可视化。\n ③提出了一个快速去除体数据中空白空间的预处理方法。在现有的实时体绘制方法中，大量资源被浪费在绘制空白冗余空间上，需要通过预处理方法去除这些空白空间以提升绘制效率。已有一些预处理方法计算较为耗时，去除空白空间的效果不够理想，产生了较多的包围盒而降低优化效果。针对这些问题，我们提出了一种基于kd树结构的预处理方法，逐层去除体数据中的空白空间，绘制剩余有效数据。预处理方法的快速计算依赖于一个求和体积表的建立。实验结果表明此方法预处理时问短，使用很少包围盒就可去除较多空白空间，有效提高了体绘制效率。总的说来，本文在利用GPU加速模拟和绘制这个课题方向上做出了有益的探索。

关键词：实时模拟可编程图形处理器水力侵蚀水平集方法体绘制

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分形递归树的森林景观实时模拟方法

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哈尔滨理工大学学报 2009年第5期14卷 39-42页

作者：蒋丽涛孙博文哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院黑龙江哈尔滨150080

为真实地模拟自然界的森林景观,在利用分形递归算法构建参数化三维树木模型的基础上,结合OpenGL函数,将纹理映射、Alpha测试和地面阴影应用到树木的真实感绘制中.并在算法中引入随机数,实现大小不同、形态各异的树木生成.绘制时,根据视... 详细信息

为真实地模拟自然界的森林景观,在利用分形递归算法构建参数化三维树木模型的基础上,结合OpenGL函数,将纹理映射、Alpha测试和地面阴影应用到树木的真实感绘制中.并在算法中引入随机数,实现大小不同、形态各异的树木生成.绘制时,根据视点距离的远近,调整场景的精细程度,以符合视觉效果,且加快了图形生成速度.以此方法构造森林,可改变观察者的视点位置,实现对森林景观的实时模拟.

关键词：分形递归算法树木森林景观实时模拟

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扩展SPH方法实时模拟液固交互及数值优化

扩展SPH方法实时模拟液固交互及数值优化

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作者：赵文晶燕山大学

学位级别：硕士

近年来，随着计算机图形学的不断发展，计算机虚拟仿真已广泛应用于电影特效制作、军事仿真、网络游戏等各个领域。其中，模拟液固交互存在模拟速度缓慢和效果不真实的问题，所以模拟液固交互成了虚拟仿真领域具有挑战性的课题之一。首... 详细信息

近年来，随着计算机图形学的不断发展，计算机虚拟仿真已广泛应用于电影特效制作、军事仿真、网络游戏等各个领域。其中，模拟液固交互存在模拟速度缓慢和效果不真实的问题，所以模拟液固交互成了虚拟仿真领域具有挑战性的课题之一。首先，构建SPH方法模拟液体与固体交互架构，对使用基于无网格的拉格朗日法模拟流体进行了分析，进一步对基于无网格的SPH方法模拟液体的流动进行了分析，通过对无网格方法优缺点的总结，构建出SPH方法模拟液体与固体交互的架构。其次，扩展SPH方法实时模拟液体与固体的交互，扩展后的SPH方法中，固体粒子作为液体粒子的一部分，减少了计算量。由N-S方程得到液体粒子的加速度，使用标准蛙跳算法Leap-Frog Verlet数值积分方案更新液体粒子的位置和速度，使用旋转矩阵控制固体在与液体交互过程中的形状。提出链表搜索方法搜索相互作用的粒子。再次，对扩展后的SPH方法进行优化，分析此方法中光滑函数的最佳构造方法。对SPH方法中的相关数值计算：人工粘度及物理粘度，光滑长度，粒子间相互作用，边界处理及人工压缩率进行分析，找到最优方法及合理取值。用Marching Cubes算法渲染水体，产生真实的水体表面效果。最后，实验构建了液固交互三维建模系统，对液固交互模拟方法进行实验设计与结果分析。实验通过上述方法实现了不同形状的固体与液体的交互及不同数量粒子模拟液固交互。用本文扩展的SPH方法实现的模拟液固交互提高了计算效率且效果真实，对流体仿真学领域起到了一定的探索作用。

关键词：实时模拟液固交互 SPH 扩展的SPH 数值优化

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虚拟现实系统中飞行器航迹的实时模拟

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系统仿真学报 2000年第4期12卷 308-310页

作者：严涛郑新吴恩华中国科学院软件研究所计算机科学实验室北京100080

烟雾等无定形物质的模拟一直是计算机图形学领域一个具有挑战性的问题 ,烟雾的实时模拟更是一个困难的问题。虽然目前现有技术已经可以生成真实感较强的动态烟雾 ,但由于这些方法多采用基于粒子系统的体绘制技术生成图象 ,因而大多无法... 详细信息

烟雾等无定形物质的模拟一直是计算机图形学领域一个具有挑战性的问题 ,烟雾的实时模拟更是一个困难的问题。虽然目前现有技术已经可以生成真实感较强的动态烟雾 ,但由于这些方法多采用基于粒子系统的体绘制技术生成图象 ,因而大多无法满足VR系统的实时性需求。本文提出了一种在VR系统中实时模拟飞行器尾部航迹的方法 ,该方法利用对平面多边形顶点灰度和透明度的扰动实时地生成和绘制航迹 ,算法简单高效 ,所生成的尾迹真实感较强。

关键词：飞行器航迹实时模拟烟雾虚拟现实系统

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三峡库区枝状河网水动力过程实时模拟

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长江科学院院报 2018年第5期35卷 153-156页

作者：卢程伟周建中胡德超张余龙华中科技大学水电与数字化工程学院武汉430074 华中科技大学数字流域科学与技术湖北省重点实验室武汉430074

基于圣维南控制方程组,针对三峡库区朱沱—坝址河段,采用θ半隐方法离散动量方程的水位梯度项,运用欧拉-拉格朗日方法求解动量方程的对流项,利用有限体积法离散连续性方程,结合预测校正法将枝状河网稀疏线性系统分解为若干三对角子系统... 详细信息

基于圣维南控制方程组,针对三峡库区朱沱—坝址河段,采用θ半隐方法离散动量方程的水位梯度项,运用欧拉-拉格朗日方法求解动量方程的对流项,利用有限体积法离散连续性方程,结合预测校正法将枝状河网稀疏线性系统分解为若干三对角子系统,建立了一种可实现河网系统速度-压力耦合问题简单、快速及高精度求解的一维枝状河网水流数学模型。选用2005年、2006年实测水位资料对该模型进行率定与验证,水位计算误差一般<10cm,流量计算误差一般<5%,数学模型计算结果与实测资料符合较好,表明模型精度较高。在单核串行效率测试中,模型模拟1 a水流过程耗时约23.7 s,实现了三峡库区枝状河网水动力过程的实时模拟。

关键词：三峡库区枝状河网一维水动力模型水流速度实时模拟

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