检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机仿真 2020年第6期37卷 237-241页

作者：杨琦刘小平邹艳妮南昌大学信息工程学院江西南昌330031 卡尔顿大学系统工程与计算机工程系加拿大渥太华K1S5B6

针对脆性物体破碎模拟时存在的表面破碎边界难确定和计算速度慢的问题,提出一种新的基于三维Voronoi图和布尔运算的混合破碎模拟方法。首先为脆性物体构建AABB包围盒,并采用三维Voronoi图方法对包围盒进行剖分以生成碎块,提出用BSP树将... 详细信息

针对脆性物体破碎模拟时存在的表面破碎边界难确定和计算速度慢的问题,提出一种新的基于三维Voronoi图和布尔运算的混合破碎模拟方法。首先为脆性物体构建AABB包围盒,并采用三维Voronoi图方法对包围盒进行剖分以生成碎块,提出用BSP树将物体划分成多个凸集的树状集合,并求出碎块与这些凸集的交集从而快速且准确地获取表面破碎边界。最后根据能量守恒和动量守恒定理对脆性物体的破碎进行仿真计算。实验结果表明,算法在保证实时性的同时,具有较强的画面真实感,尤其适用于具有复杂表面的脆性物体破碎模拟。

关键词：破碎模拟包围盒布尔运算凸集

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基于无网格的软组织物理建模及模型验证

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计算机应用研究 2016年第5期33卷 1584-1586,1600页

作者：邹艳妮刘小平李春泉程强强南昌大学信息工程学院南昌330031 九江学院信息科学与技术学院江西九江332005 加拿大卡尔顿大学系统与计算机工程系

为了建立精确可靠的软组织物理形变模型,对肝脏的生物力学模型进行了研究。首先,将人体肝脏CT图像在Mimics软件中进行三维重建,通过阈值化操作提取出肝脏的三维模型;其次,采用无网格的物理形变算法在虚拟肝脏仿真系统中对三维模型进行... 详细信息

为了建立精确可靠的软组织物理形变模型,对肝脏的生物力学模型进行了研究。首先,将人体肝脏CT图像在Mimics软件中进行三维重建,通过阈值化操作提取出肝脏的三维模型;其次,采用无网格的物理形变算法在虚拟肝脏仿真系统中对三维模型进行形变模拟,且通过对真实的猪肝进行单轴压缩实验获取肝脏的材料参数及应力应变曲线;最后,对实验结果进行优化计算选取合适的材料参数,并将使用该参数进行仿真计算的数据与真实实验数据进行比较。对比结果表明,在相同的位移条件下,仿真计算力与真实实验测试力的平均相对误差小于0.1,这证实了无网格形变模型的正确性和有效性。

关键词：生物力学模型三维模型阈值化操作无网格单轴压缩材料参数

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基于次表面散射的肝脏高真实感实时渲染的研究与实现

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南昌大学学报（理科版） 2020年第5期44卷 482-491页

作者：吴德道刘小平南昌大学信息工程学院江西南昌330031 景德镇陶瓷大学江西景德镇333000 卡尔顿大学系统与计算机工程系渥太华加拿大K1S5B6

针对人体肝脏的高真实感实时渲染问题,提出了一种采用表面反射和次表面散射两种光照模型组合的解决方法。首先对表面反射光照模型采用环境照明、漫反射照明、高光照明、法线贴图和阴影贴图等技术模拟表面光照视觉效果;利用次表面散射和... 详细信息

针对人体肝脏的高真实感实时渲染问题,提出了一种采用表面反射和次表面散射两种光照模型组合的解决方法。首先对表面反射光照模型采用环境照明、漫反射照明、高光照明、法线贴图和阴影贴图等技术模拟表面光照视觉效果;利用次表面散射和透射结合的方法模拟光在肝脏组织中传播和穿透,并用两个一维卷积来呈现次表面散射,以减少执行时间与内存消耗,从而得到一个基于次表面散射模型的真实感呈现。实验结果表明,所提出的方法能实现肝脏高真实感渲染,并可达到90帧每秒的帧渲染速率。

关键词：次表面散射实时渲染透射半透明阴影映射双向表面散射反射分布函数

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一种虚拟手术切口模型的仿真方法

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计算机仿真 2023年第2期40卷 492-497页

作者：吴德道刘小平南昌大学信息工程学院江西南昌330031 景德镇陶瓷大学江西景德镇333000 卡尔顿大学系统与计算机工程系渥太华加拿大K1S 5B6

虚拟手术仿真系统中软组织切口模型的模拟对于视觉场景高真实感呈现具有重要意义。传统的切口仿真模型包括曲面模型、体模型和面体混合模型,但存在切口表示缺乏具体、网格结构不稳定、过程复杂等问题。针对上述问题,提出一种虚拟手术切... 详细信息

虚拟手术仿真系统中软组织切口模型的模拟对于视觉场景高真实感呈现具有重要意义。传统的切口仿真模型包括曲面模型、体模型和面体混合模型,但存在切口表示缺乏具体、网格结构不稳定、过程复杂等问题。针对上述问题,提出一种虚拟手术切口模型仿真方法。方法简化了切割线与目标网格面的对应关系,并利用可调参数曲线模拟切口边界。另外,通过减少对切割线周围网格面的修改,保证网格结构的完整性和稳定性。以虚拟肝脏为实验对象,实现了对肝脏切口的仿真。实验表明,上述方法不仅适合虚拟手术切口模拟,而且创建了一种具有立体感的内腔结构,可实现高真实感虚拟手术切口的实时渲染。

关键词：高真实感呈现切口模型网格切割重网格化虚拟手术

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C-WQPSK调制器的研究与性能仿真

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计算机仿真 2012年第10期29卷 169-172页

作者：储宝君吴国辉代冀阳黄盈南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室江西南昌330063 加拿大卡尔顿大学系统与计算机工程学院

为了提高功率谱的下降速率,通过对输出调制波形的改进,提出一种新的通信调制方法(C-W Quadrature Phase-Shift Keying,C-WQPSK)。方法在不考虑基带脉冲信号的直接载波QPSK基础上,对调制波形进行重新设计,将扩展为相位跳变角及跳变持续... 详细信息

为了提高功率谱的下降速率,通过对输出调制波形的改进,提出一种新的通信调制方法(C-W Quadrature Phase-Shift Keying,C-WQPSK)。方法在不考虑基带脉冲信号的直接载波QPSK基础上,对调制波形进行重新设计,将扩展为相位跳变角及跳变持续时间均可改变。进行数值仿真的结果验证了提出方法的正确性和有效性,能够保持误码率性能基本不变的同时,功率谱的下降速率、已调波的能量、抗干扰能力均有改善和提高,具有较高的理论意义和工程应用价值。

关键词：四相相移键控功率谱直接载波

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模糊规则模型的粒度性能指标评估方法

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计算机应用 2019年第11期39卷 3114-3119页

作者：胡星辰申映华吴克宇程光权刘忠国防科技大学系统工程学院长沙410073 阿尔伯塔大学电气与计算机工程系加拿大埃德蒙顿T6R 2V4

模糊规则模型广泛应用于许多领域,而现有的模糊规则模型主要使用基于数值形式的性能评估指标,忽略了对于模糊集合本身的评价,因此提出了一种模糊规则模型性能评估的新方法。该方法可以有效地评估模糊规则模型输出结果的非数值(粒度)性... 详细信息

模糊规则模型广泛应用于许多领域,而现有的模糊规则模型主要使用基于数值形式的性能评估指标,忽略了对于模糊集合本身的评价,因此提出了一种模糊规则模型性能评估的新方法。该方法可以有效地评估模糊规则模型输出结果的非数值(粒度)性质。不同于通常使用的数值型性能指标(比如均方误差(MSE)),该方法通过信息粒的特征来表征模型输出的粒度结果的质量,并将该指标使用在模糊模型的性能优化中。信息粒性能采用(数据的)覆盖率和(信息粒自身的)特异性两个基本指标得以量化,并通过使用粒子群优化实现了粒度输出质量(表示为覆盖率和特异性的乘积)的最大化。此外,该方法还优化了模糊聚类形成的信息粒的分布。实验结果表明该指标对于模糊规则模型性能评估的有效性。

关键词：模糊规则模型粒计算覆盖率特异性优化模糊聚类

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基于ARM-FPGA的3D激光扫描系统的设计与实现

基于ARM-FPGA的3D激光扫描系统的设计与实现

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第26届中国过程控制会议（CPCC2015）

作者：程强强刘小平邹艳妮赖蘋华南昌大学信息工程学院南昌航空大学测试与光电工程学院加拿大卡尔顿大学系统与计算机工程系

三维激光扫描技术(Three-Dimension Laser Scanning Technology,3D-LST)是目前国内外测绘领域研究关注的热点之一。为了实现三维激光扫描仪的便携式、自动化设计,本文采用了一种基于ARM-FPGA的嵌入式系统设计方案,利用ARM实现对触摸屏... 详细信息

三维激光扫描技术(Three-Dimension Laser Scanning Technology,3D-LST)是目前国内外测绘领域研究关注的热点之一。为了实现三维激光扫描仪的便携式、自动化设计,本文采用了一种基于ARM-FPGA的嵌入式系统设计方案,利用ARM实现对触摸屏的控制;FPGA实现信号的采集、电机的控制等功能;通过接口协议实现与上位机的通信。在单位院内的实际测量结果表明,所设计的系统结构紧凑,能够实现信号采集及控制功能,测量的物体形貌清晰、系统运行稳定性良好。

关键词：嵌入式 FPGA 激光扫描信号采集运动控制

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一种新的基于自适应柯西变异粒子群的软体碰撞检测算法

一种新的基于自适应柯西变异粒子群的软体碰撞检测算法

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第26届中国过程控制会议（CPCC2015）

作者：邹艳妮刘小平李春泉程强强赖蘋华南昌大学信息工程学院九江学院信息科学与技术学院加拿大卡尔顿大学系统与计算机工程系

快速而精确的碰撞检测技术对虚拟环境及相关应用至关重要。为了使算法能在保证精度的同时满足实时性要求,提出一种新的自适应柯西变异粒子群的碰撞检测算法。该算法将层次包围盒树与随机碰撞检测算法相结合,通过层次包围盒进行粗略检测... 详细信息

快速而精确的碰撞检测技术对虚拟环境及相关应用至关重要。为了使算法能在保证精度的同时满足实时性要求,提出一种新的自适应柯西变异粒子群的碰撞检测算法。该算法将层次包围盒树与随机碰撞检测算法相结合,通过层次包围盒进行粗略检测以排除明显不相交空间,再基于随机碰撞检测算法思想把碰撞检测问题转换为物体模型点与点之间距离的非线性规划问题,同时采用自适应柯西变异粒子群优化算法进行寻优。在群体迭代更新时,既保留部分粒子的经验值又对其他粒子进行变异,避免了粒子陷入局部最优并进一步加速了碰撞检测的速度。将该算法应用到不同的仿真试验中,实验结果表明:与传统算法相比,该算法执行速度快、寻优效率高、能够满足一般虚拟环境应用的实时性和准确性要求。

关键词：碰撞检测层次包围盒非线性规划柯西变异粒子群

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肝脏虚拟外科手术切口的渲染

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南昌大学学报（理科版） 2021年第3期45卷 285-291页

作者：吴德道赵永虹张思维刘小平南昌大学信息工程学院江西南昌330031 景德镇陶瓷大学江西景德镇333000 四川开放大学工程技术学院四川成都610073 南昌大学前湖学院江西南昌330031 卡尔顿大学系统与计算机工程系渥太华加拿大K1S 5B6

虚拟外科手术电脑模拟的特点是手术器官表面切口的视觉呈现,而这种呈现通常具有最小的可视化范围,因此对切口模型高真实感呈现提出了较高要求。本文通过实时生成新的虚拟手术切口的几何图形和纹理图,研究了模拟和渲染肝脏虚拟手术切口... 详细信息

虚拟外科手术电脑模拟的特点是手术器官表面切口的视觉呈现,而这种呈现通常具有最小的可视化范围,因此对切口模型高真实感呈现提出了较高要求。本文通过实时生成新的虚拟手术切口的几何图形和纹理图,研究了模拟和渲染肝脏虚拟手术切口的可行性。用于表面可视化的切口纹理在运行时生成以提高实时性能,并提出一种扩展的次表面散射方法,以便切口周围区域局部变色自然。该方法完成切割到切口真实感呈现约在150毫秒以内,可以增加在实时应用中虚拟手术切口的高真实感。

关键词：虚拟手术切口高真实感呈现次表面散射基于物理的渲染双向反射分布函数

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