检索结果-内蒙古大学图书馆

软件学报 2016年第10期27卷 2600-2611页

作者：商柳冯笑冰朱登明王兆其王永健中国科学院大学北京100190 中国科学院计算技术研究所虚拟现实实验室北京100190

大面积水面及波浪的快速建模与可控动画一直是计算机图形学研究的热点问题之一,但是由于天然波浪的复杂性与不规则性,现有的波浪模拟方法无法在计算效率与真实感之间很好地权衡.针对此问题,以近岸涌浪为对象,研究波浪形态特征的表示与... 详细信息

大面积水面及波浪的快速建模与可控动画一直是计算机图形学研究的热点问题之一,但是由于天然波浪的复杂性与不规则性,现有的波浪模拟方法无法在计算效率与真实感之间很好地权衡.针对此问题,以近岸涌浪为对象,研究波浪形态特征的表示与提取方法,快速生成可控的波浪动画.首先以波浪视频为数据源,利用数学形态学算法从水面视频图像中提取出涌浪骨架特征;然后根据此特征控制涌浪形状与高度,重用高度场数据生成可控的更加多样的近岸涌浪运动形态,克服了流体动画计算效率低下且难以交互控制的缺点.实验结果表明,所提出的方法能够以简单、直观的控制方式,快速实现用户期望的变形效果.

关键词：骨架驱动涌浪模型形状控制流体动画高度变化

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人体运动的风格图模型

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计算机辅助设计与图形学学报 2013年第12期25卷 1910-1917页

作者：马万里夏时洪王兆其中国科学院计算技术研究所虚拟现实实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

为了生成自然逼真且风格可控的人体运动,提出一种新颖的风格图模型.文中将运动风格看做是同一个运动内容投影到不同行为子空间的时空特征变换,对于任意给定的人体运动数据,首先对其进行主旋转分析,从中分离出运动风格与运动内容;然后根... 详细信息

为了生成自然逼真且风格可控的人体运动,提出一种新颖的风格图模型.文中将运动风格看做是同一个运动内容投影到不同行为子空间的时空特征变换,对于任意给定的人体运动数据,首先对其进行主旋转分析,从中分离出运动风格与运动内容;然后根据其运动风格对一个候选风格集进行风格筛选,并动态地构建出一个风格图;最后将用户选定的风格变换实时地作用在原始运动内容上,生成风格可控的人体运动.利用文中模型将一组行走运动的风格集重用在多种运动内容上(如拍球、滑翔等)的实验结果表明,合成出的人体运动既保留了原始运动内容的细节,又能够体现出用户指定运动风格的特征,可用于生成风格可控的人体运动.

关键词：人体运动运动风格时空特征变换主旋转分析风格图模型

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基于三角形自适应细分的有效光照烘焙方法

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计算机学报 2013年第12期36卷 2499-2511页

作者：李杨周果李淳芃邱显杰王兆其中国科学院计算技术研究所虚拟现实实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

传统的纹理烘焙技术虽然能产生高质量的视觉效果,但需要占用大量的存储空间,进而影响实时绘制的性能.针对这一问题,文中提出一种基于自适应三角形细分的有效光照烘焙方法,在保证绘制效果的前提下,可以保持低存储和高帧率.作者首先提出... 详细信息

传统的纹理烘焙技术虽然能产生高质量的视觉效果,但需要占用大量的存储空间,进而影响实时绘制的性能.针对这一问题,文中提出一种基于自适应三角形细分的有效光照烘焙方法,在保证绘制效果的前提下,可以保持低存储和高帧率.作者首先提出一种适合三角形的自适应细分模式,通过GPU四叉树编码表示子三角形级别的细分;其次,利用光照图纹理和GPU可编程着色器快速决定三角形的自适应细分模式;第三,针对细分模式的性质,通过缝合操作,有效地消除不同细分模式下相邻三角形之间可能出现的裂缝;最后通过最小二乘意义的全局优化,计算顶点颜色.另外,算法还可以通过用户定义的参数灵活地控制细分粒度和绘制效果.实验结果证明,与传统的基于光照图的实时渲染方法相比,文中算法通过使用细分后的模型顶点颜色代替光照图,不仅可以节省80%以上的存储空间,还可以保持高帧率,并达到近似的绘制效果.

关键词：光照图自适应细分光照烘焙纹理烘焙

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三维流场的流线提取算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2013年第5期25卷 666-673页

作者：鲁大营朱登明王兆其中国科学院计算技术研究所虚拟现实实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

为了有效地解决三维流场可视化中由于播种流线所产生的众所周知的遮挡和杂乱问题,呈现出清晰的流场模式与流场的重要特征,提出一种基于迭代最邻近点(ICP)与K均值聚类的流线提取算法.首先利用ICP算法实现流线间轮廓特征上的配准,并根据... 详细信息

为了有效地解决三维流场可视化中由于播种流线所产生的众所周知的遮挡和杂乱问题,呈现出清晰的流场模式与流场的重要特征,提出一种基于迭代最邻近点(ICP)与K均值聚类的流线提取算法.首先利用ICP算法实现流线间轮廓特征上的配准,并根据几何相似性进行排序;然后利用K均值聚类算法对流线分组;最后根据用户指定密度约简多余相似性流线,并以此结果重构矢量场来评价文中算法的精确度.将文中算法应用到多个数据集进行实验并与已有的流线分布的最新算法进行比较,结果表明,该算法能更有效地反映流场的关键特性,大大提高了三维流场数据集的可读性.

关键词：流场可视化流线分布聚类迭代最邻近点遮挡

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基于区间树硬件加速索引的Marching Cubes算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2012年第7期24卷 871-878页

作者：张迎平高国贤陆一峰朱登明王兆其中国科学院计算技术研究所虚拟现实实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

为了充分利用GPU的海量线程并行架构,提高等值面可视化效率,提出一种基于区间树硬件加速索引的Marching Cubes算法.该算法在预计算阶段利用GPU构造多区域的区间树作为体数据体素的值域索引;在实时运行阶段根据用户给定的阈值,通过该索... 详细信息

为了充分利用GPU的海量线程并行架构,提高等值面可视化效率,提出一种基于区间树硬件加速索引的Marching Cubes算法.该算法在预计算阶段利用GPU构造多区域的区间树作为体数据体素的值域索引;在实时运行阶段根据用户给定的阈值,通过该索引并行地搜索活跃体素,并生成活跃体素的多级索引,然后分配线程处理活跃体素,抽取并绘制等值面.将文中算法应用到不同体数据上的实验结果表明,其能够显著地提高现有Marching Cubes算法的效率;与现有的GPU基准算法相比,最高能达到4～10倍的加速比.

关键词：等值面移动立方体算法区间树活跃体素 GPU

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一种面向流体仿真的场景处理方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2010年第8期22卷 1360-1365页

作者：张桂娟朱登明邱显杰王兆其中国科学院计算技术研究所虚拟现实实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

在流体仿真中,场景处理是将场景模型转化为可计算流体边界的重要途径.针对传统算法效率低的问题,提出一种面向流体仿真的场景处理方法.通过挖掘流体仿真计算的规律,定义面向流体计算特征的场景语义;利用该语义建立最优场景图来组织仿真... 详细信息

在流体仿真中,场景处理是将场景模型转化为可计算流体边界的重要途径.针对传统算法效率低的问题,提出一种面向流体仿真的场景处理方法.通过挖掘流体仿真计算的规律,定义面向流体计算特征的场景语义;利用该语义建立最优场景图来组织仿真场景,并对场景进行高效的处理.将文中方法应用到火灾仿真和流体动画中的实验结果表明,该方法能够提高场景处理效率,满足流体仿真计算的需求.

关键词：流体仿真场景处理语义

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基于Level-Set的火焰动画生成方法研究

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计算机研究与发展 2010年第11期47卷 1849-1856页

作者：洪义王兆其朱登明邱显杰中国科学院计算技术研究所虚拟现实技术实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所前瞻研究实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100190

火焰动画在影视、动漫、游戏等领域有着广泛的应用,而逼真模拟细节丰富的多形态火焰动画一直是图形学研究领域的难点.以Level-Set曲面变形为基础,提出了将目标形态、路径约束和燃烧传播相结合的火焰蓝芯曲面演化模型,以此模拟沿路径的... 详细信息

火焰动画在影视、动漫、游戏等领域有着广泛的应用,而逼真模拟细节丰富的多形态火焰动画一直是图形学研究领域的难点.以Level-Set曲面变形为基础,提出了将目标形态、路径约束和燃烧传播相结合的火焰蓝芯曲面演化模型,以此模拟沿路径的火焰蔓延、移动燃烧物等现象.并针对目前模拟中火焰细节不足的问题,引入修正的MacCormack高阶对流求解器;同时,采用烟密度演化曲线模拟燃烧过程中的烟雾生成,进一步提高火焰真实感.实验结果表明该方法能逼真模拟沿路径的火焰蔓延、移动燃烧物以及其他多形态且细节丰富的火焰动画.

关键词：火焰动画 Level-Set 火焰蔓延移动燃烧物火焰细节

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增强纹理平流算法研究

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计算机辅助设计与图形学学报 2017年第4期29卷 670-679页

作者：鲁大营朱登明王兆其高仲合倪建成曲阜师范大学软件学院曲阜273165 中国科学院计算技术研究所虚拟现实实验室北京100190

当以纹理方式可视化三维矢量场时,纹理卷积会降低矢量纹理脉的对比度,容易出现平流纹理细节模糊与粗糙的问题,为此提出一种增强纹理平流算法.首先通过自定义球体半径确定任一噪声点的邻近点,利用当前噪声点与邻近点间的位置关系计算噪... 详细信息

当以纹理方式可视化三维矢量场时,纹理卷积会降低矢量纹理脉的对比度,容易出现平流纹理细节模糊与粗糙的问题,为此提出一种增强纹理平流算法.首先通过自定义球体半径确定任一噪声点的邻近点,利用当前噪声点与邻近点间的位置关系计算噪声伪梯度,以测试矢量场局部区域内的变化趋势,选取伪梯度的最大下降幅度参与纹理平流;然后根据任一平流位置处的噪声值对最终输出纹理的贡献度自适应调整噪声权重;最后引入盒型滤波递归合成平滑算子进行纹理卷积来生成矢量体纹理.算法的有效性根据可视化对比度的量化分析函数进行客观评价.实验结果表明,该算法能够有效地增加纹理平流踪迹间强度对比,改善绘制效果,高质量地显示三维矢量场的纹理分布.

关键词：矢量场可视化纹理平流纹理增强噪声梯度

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流场可视化的最优视点选择方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2017年第12期29卷 2281-2287页

作者：鲁大营朱登明王兆其曲阜师范大学软件学院曲阜273165 中国科学院计算技术研究所虚拟现实实验室北京100190

针对流场可视化当前视点下存在的遮挡与可能面临的非交互式环境的问题,提出一种最优视点选择方法.首先,根据当前视点下的流场行为和结构信息及可视投影的图像质量,利用信息理论概念进行最优视点综合性度量;其次,应用可视成像的相关性对... 详细信息

针对流场可视化当前视点下存在的遮挡与可能面临的非交互式环境的问题,提出一种最优视点选择方法.首先,根据当前视点下的流场行为和结构信息及可视投影的图像质量,利用信息理论概念进行最优视点综合性度量;其次,应用可视成像的相关性对视点间的相似性评估,以决定两视点间的最小重叠;最后,结合K均值聚类方法将相似视点归为一类,每一类中视点熵值最高的视点作为最具代表性的视点.应用各种流场数据集进行可视化最佳视点选择实验,给出了视点选择效果图、与其他方法的最优视点效果对比图以及选择过程的计算时间.实验结果表明,该方法能够自动、有效地进行最优视点选择.

关键词：纹理可视化视点选择流场结构信息熵

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基于纹理的多分辨率流场可视化算法

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计算机研究与发展 2015年第8期52卷 1910-1920页

作者：鲁大营朱登明王兆其中国科学院计算技术研究所虚拟现实实验室北京100190 中国科学院大学北京100190 山东师范大学传媒学院济南250014

当流场分辨率与屏幕分辨率不一致时,传统的多分辨率纹理绘制算法容易产生纹理走样与细节缺乏问题,为此提出一种基于纹理的自适应多分辨率流场可视化算法.通过定义平流体作为流场的中介表示,准确地跟踪粒子路径.考虑到纹理特征的稳定性,... 详细信息

当流场分辨率与屏幕分辨率不一致时,传统的多分辨率纹理绘制算法容易产生纹理走样与细节缺乏问题,为此提出一种基于纹理的自适应多分辨率流场可视化算法.通过定义平流体作为流场的中介表示,准确地跟踪粒子路径.考虑到纹理特征的稳定性,利用纹理空间到平流体空间的映射来执行纹理卷积计算.最后,基于mip-mapping技术自适应地选择合适分辨率的平流体,并对噪声纹理频率进行缩放控制.算法的精确度根据粒子平流位置的累积误差进行客观评价,结合人的视觉感知来测试主观选择与客观评价的一致性.实验结果表明,所提出的算法既能保持较高的精确性,又能完成更高质量的绘制.

关键词：多分辨率流场可视化平流体纹理映射纹理平流

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