检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机学报 2017年第11期40卷 2478-2491页

作者：姜那刘少龙石峰周忠北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191

目前面部表情动画生成算法普遍具有捕捉设备昂贵、依赖用户表情数据预采集、需要用户具备专业知识等缺点,因此很难在普通用户中进行推广.针对这些不足,文中选择价格适中、操作简单的Kinect作为采集设备,提出了一种无须预处理的面部表情... 详细信息

目前面部表情动画生成算法普遍具有捕捉设备昂贵、依赖用户表情数据预采集、需要用户具备专业知识等缺点,因此很难在普通用户中进行推广.针对这些不足,文中选择价格适中、操作简单的Kinect作为采集设备,提出了一种无须预处理的面部表情捕捉算法.首先从捕获的面部表情数据中提取面部特征点,利用几何度量建立低层面部特征点与高层表情语义之间的联系,根据权重和补偿策略建立几何度量样本集.然后采用无监督的方式自动分析样本分布,推测各表情单元的变化区间,实现表情参数的实时提取.最后利用表情参数驱动离线生成的通用表情基,生成能反映用户情绪的面部动画.在表情基生成过程中,首次引入控制点影响区域的概念来约束拉普拉斯变形算法,以提高通用Blendshape表情基的精度.实验结果表明,该方法简单易行,无需对每名用户进行表情数据预采集,即可在多人同时出现、部分遮挡等情况下实时、鲁棒地生成与用户近似的面部动画.主观评价中,该方法被证明具备优秀的采集灵活度、方便使用、实时性能良好,在普通用户中更具备推广价值.

关键词： Kinect 人脸跟踪 Blendshape模型表情动画表演驱动

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一种基于顶点纹理的LOD地形渲染算法

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系统仿真学报 2008年第7期20卷 1758-1764页

作者：张桀宁李帅北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100083

Shader Mode3.0引入的Vertex Shader Fetch是GPU可编程图形渲染技术发展的又一重要进展,基于该技术提出了一种新的地形渲染算法。算法主要特点是将地形高程数据组织成单通道纹理存放于显存,用于支持视点跟随的LOD地形渲染。绘制阶段,CP... 详细信息

Shader Mode3.0引入的Vertex Shader Fetch是GPU可编程图形渲染技术发展的又一重要进展,基于该技术提出了一种新的地形渲染算法。算法主要特点是将地形高程数据组织成单通道纹理存放于显存,用于支持视点跟随的LOD地形渲染。绘制阶段,CPU端只需输入平坦的嵌套状的网格,GPU端首先根据当前视点参数计算该网格顶点的实际二维位置坐标,使用该坐标从地形纹理中采样出该顶点的高程值,这样平坦网格的顶点获取到实际的三维坐标值,图形渲染管线将继续处理直至输出显示。如此安排绘制流程可以彻底消减CPU计算负载,转而充分运用GPU高数据处理能力和可编程特性。实验表明,使用本算法绘制地形,效果逼真、绘制效率大大高于传统LOD地形绘制算法。

关键词：地形顶点纹理 GPU LOD

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一种动态物体次表面散射实时绘制方法

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软件学报 2010年第11期21卷 2959-2970页

作者：赵沁平李帅郝爱民高玉建北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191

在给出非均匀材质建模描述方法的基础上,通过对光线类型和光的次表面散射物理过程进行分解,分别给出了图像空间非均匀材质单次散射和多次散射的近似计算方法.延迟着色思想的融入,满足了动态物体实时绘制的需要,并可较好地适用于分层非... 详细信息

在给出非均匀材质建模描述方法的基础上,通过对光线类型和光的次表面散射物理过程进行分解,分别给出了图像空间非均匀材质单次散射和多次散射的近似计算方法.延迟着色思想的融入,满足了动态物体实时绘制的需要,并可较好地适用于分层非均匀半透明材质.

关键词：次表面散射非均匀半透明材质动态物体实时绘制图像空间

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运用矩阵结构的可并行地形层次细节算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第2期23卷 276-283页

作者：杨硕磊郝爱民王莉莉北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191

针对ROAM算法因分块间的耦合关系不适合大规模地形渲染,以及算法递归实现导致绘制效率低下的问题,结合嵌套网格算法压缩比高的优点,提出一种运用矩阵结构的可并行计算的地形层次细节算法.采用矩阵结构消除地形分块间的耦合关系,以解决... 详细信息

针对ROAM算法因分块间的耦合关系不适合大规模地形渲染,以及算法递归实现导致绘制效率低下的问题,结合嵌套网格算法压缩比高的优点,提出一种运用矩阵结构的可并行计算的地形层次细节算法.采用矩阵结构消除地形分块间的耦合关系,以解决大规模地形的分块渲染问题;用对矩阵的遍历代替递归操作来提高算法的执行速度;最后将计算并行化处理,并利用CUDA进行加速.实验结果表明,文中算法适用于大规模地形的绘制,比传统ROAM算法的速度提高了2～20倍.

关键词： ROAM算法层次细节嵌套网格矩阵 CUDA

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手康复机器人钢丝绳–绳套传动系统中的摩擦补偿

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机器人 2014年第1期36卷 1-7页

作者：王启申李继婷北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191

在手康复机器人的钢丝绳–绳套传动系统中,钢丝绳与绳套之间的摩擦力会引起力控制过程中的动力损失,产生传动死区、滞后等现象,并且带来系统不稳定等问题,因此需要补偿摩擦力.首先推导了手指任意姿态下,钢丝绳中张力的计算公式.然后,1... 详细信息

在手康复机器人的钢丝绳–绳套传动系统中,钢丝绳与绳套之间的摩擦力会引起力控制过程中的动力损失,产生传动死区、滞后等现象,并且带来系统不稳定等问题,因此需要补偿摩擦力.首先推导了手指任意姿态下,钢丝绳中张力的计算公式.然后,1个手指关节上的传动模式简化如下:电动机1以位置控制模式运转,模拟关节运动;电动机2以转矩控制模式运转,补偿钢丝绳上的摩擦力.每根钢丝绳穿过绳套,绳端固定在电动机1和电动机2的输出轮上,钢丝绳两端张力之差即是摩擦力.将摩擦力转化为补偿电动机轴的等效摩擦力矩,补偿电动机以转矩控制模式运转,输出与等效摩擦力矩方向相反的转矩.假设时间间隔足够小、手指运动缓慢,利用t-1时刻的张力计算得到t时刻的等效摩擦力矩.用此迭代方法计算出不同时刻补偿电动机需要输出的补偿力矩,对钢丝绳–绳套中的摩擦力进行补偿.最后在实验平台上进行了主动康复模式实验,实验结果表明,补偿后的阻力只有补偿前的15%,该补偿方法有效.

关键词：钢丝绳-绳套传动张力摩擦补偿手康复机器人

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用飞行时间相机优化可视外壳的实时三维重建算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2013年第4期25卷 494-501页

作者：王聪周忠吴威北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191

在基于图像的三维重建领域中,基于轮廓或立体匹配的实时三维重建算法精度很低,而高精度的三维重建算法需要像素级能量最优化,很难做到实时.针对这个问题,提出一种用飞行时间相机拍摄得到的深度图优化可视外壳方法的实时三维重建算法.首... 详细信息

在基于图像的三维重建领域中,基于轮廓或立体匹配的实时三维重建算法精度很低,而高精度的三维重建算法需要像素级能量最优化,很难做到实时.针对这个问题,提出一种用飞行时间相机拍摄得到的深度图优化可视外壳方法的实时三维重建算法.首先使用一种简化的深度标定方法对深度数据进行误差修正;然后根据两种相机得到的数据构造粗糙网格模型;最后进行局部搜索匹配,对模型表面进行像素块的优化.实验结果表明,该算法比同类算法的实时性高,且能够有效地处理模型表面的凹多边形,比可视外壳算法的精度有较大改善.

关键词：飞行时间相机可视外壳颜色匹配实时三维重建

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一种真实感焰火实时模拟方法及其GPU实现

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系统仿真学报 2008年第24期20卷 6725-6729页

作者：高玉建李帅郝爱民北京航空航天大学虚拟现实技术国家重点实验室北京100083

基于空气动力学和牛顿运动定律研究了焰火的形态建模、物理运动方程及其控制方法,同时分析了基于GPU的粒子系统的运行机制,给出了适用于GPU并行计算的双纹理缓存结构,并在此基础上提出了基于GPU的焰火粒子系统框架,实现了视景仿真应用... 详细信息

基于空气动力学和牛顿运动定律研究了焰火的形态建模、物理运动方程及其控制方法,同时分析了基于GPU的粒子系统的运行机制,给出了适用于GPU并行计算的双纹理缓存结构,并在此基础上提出了基于GPU的焰火粒子系统框架,实现了视景仿真应用中真实感焰火的实时模拟。基于GPU的粒子系统充分挖掘了GPU的并行计算能力,实验证明本方法可基于普通PC平台实现焰火运动和形态的实时逼真模拟。

关键词：粒子系统 GPU 焰火仿真牛顿运动定律空气动力学

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面内损伤对埋藏分层影响的三维有限元分析

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材料科学与工艺 2011年第3期19卷 26-31页

作者：高相胜张以都黎定仕北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191

运用大型有限元软件ANSYS,基于复合材料层合板损伤理论,建立了含面内损伤和埋藏分层的复合材料层板三维有限元模型.分析了面内损伤对复合材料层板分层的影响.采用三维Hashin准则预测复合材料损伤,分层区损伤采用多种损伤模型,损伤发生后... 详细信息

运用大型有限元软件ANSYS,基于复合材料层合板损伤理论,建立了含面内损伤和埋藏分层的复合材料层板三维有限元模型.分析了面内损伤对复合材料层板分层的影响.采用三维Hashin准则预测复合材料损伤,分层区损伤采用多种损伤模型,损伤发生后,认为材料仍连续,并修改损伤单元对应的材料参数.通过虚拟裂纹闭合技术(VCCT)计算分层尖端能量释放率,采用GAP元处理分层区的接触非线性问题.分析了单向轴压作用下分层区面内损伤的形式和演化过程,以及面内损伤对层间应力场、位移场以及分层能量释放率的影响.数值计算结果表明:面内损伤在降低分层区应力峰值的同时也使层间应力得到了均化,对分层扩展有屏蔽作用.

关键词：复合材料层合板分层面内损伤能量释放率应力均化

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虚实融合监控场景中的漫游路径规划方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2018年第3期30卷 514-523页

作者：周颐解佳琦吴威周忠北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191

为了寻找不同视频之间的转换道路,提升观察者的方向感,提出一种虚实融合场景中的自动路径规划方法,首先提出一种视点评价方法,考虑在视频投影中的图像畸变带来的图像质量问题;然后设计了场景的视点采样方法和道路图,并基于视点评价结果... 详细信息

为了寻找不同视频之间的转换道路,提升观察者的方向感,提出一种虚实融合场景中的自动路径规划方法,首先提出一种视点评价方法,考虑在视频投影中的图像畸变带来的图像质量问题;然后设计了场景的视点采样方法和道路图,并基于视点评价结果为场景道路图的边定义权重;在确定视频的访问顺序之后,计算生成权重代价最小视点路径.在4个视频监控系统中验证了文中提出的视点评价方法和路径生成方法的有效性,证明其能够提升用户的虚拟观测体验.

关键词：纹理畸变视点评估路径规划虚实融合

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分布式虚拟环境下的混合应用层组播传输协议

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第2期23卷 357-362页

作者：张炯雷小永戴树岭北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191

分布式虚拟环境下的数据传输具有多源、实时性和安全性要求高等特点.为解决在广域网环境下大规模分布式虚拟环境中数据传输问题,在分析IP组播和应用层组播的基础上,提出了混合应用层组播传输协议.该协议采用分组、分层思想,将IP组播的... 详细信息

分布式虚拟环境下的数据传输具有多源、实时性和安全性要求高等特点.为解决在广域网环境下大规模分布式虚拟环境中数据传输问题,在分析IP组播和应用层组播的基础上,提出了混合应用层组播传输协议.该协议采用分组、分层思想,将IP组播的高效和快速性与应用层组播的可扩展性有机结合,实现在广域网中稳定、快捷的传输仿真交互数据;确定组、层结构并设计独特的路由构建规则来满足分布式虚拟环境数据多源的特点,以及对传输实时性的要求.最后通过实验对比,验证了该传输协议在分布式环境下的高效性和实用性.

关键词：分布式虚拟环境组播传输协议

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