网络面偏移量递阶控制草地视景生成仿真

传统方法中采用二维层状纹理绘制方法生成草地动态视景,当草地出现层阶地势是草地视景的边界接缝处理不够理想,轮廓区域出现视觉的跳变。引入竖直纹理切片,对草地的视景生成进行优化,提出一种基于网络面偏移量递阶控制模型的草地视景生成算法,首先进行草地三维体纹理构造,采用高斯核平滑处理算法处理草叶数据,在草地动态模拟中,设计网络面偏移量递阶控制算法,根据草叶弯曲程度和地势平坦程度而自动进行网络面的层数调整的动态非均匀层递阶控制,消除视觉跳变现象。基于GPU可编程功能,实现不同大规模地形下风场作用下的草地动态视景生成模拟仿真。仿真实验表明,采用该方法进行草地动态实时模拟,能真实动态地模拟风力等作用下草地起伏视景,绘制执行效率和生动逼真性都优越于传统方法。     

二阶累积三维模型轮廓块间混淆分离方法

在三维模型视景仿真建模中,常因视觉切换和光线强度衰减,产生轮廓块间混淆,需要进行混淆分离算法设计。提出一种基于二阶累积泰勒展开的三维模型轮廓块间混淆分离方法,进行高精度多轮廓三维立体模型视景建模,对于遍历后的建模点进行模型重构,实现三维多轮廓立体模型建模。构建多轮廓三维模型视景建模视点切换运动方程,得到边缘轮廓特征检测结果。提取轮廓块间的混淆像素值二阶累积量特征,采用二阶累积量泰勒展开算法,对三维图像模型的轮廓边缘块间混淆进行分离的改进。仿真结果表明,采用该算法,混淆分离效果较好,三维图像模型的视景仿真效果真实度较高,轮廓信息保真度好,展示了算法的优越性能。     

融入背景差分连续重构的心脏医学图像重建

通过对人体心脏器官的医学图像重建,为实现三维可视化手术及图像重构提供图像基础。传统的心脏医学图像重建方法采用的是三维坐标点动态数据采集算法,当测量点相对散乱时无法满足心脏器官重建的准确性要求。提出一种融入背景差分连续重构的心脏医学图像重建方法,进行图像细节纹理的灰度化图像进行提升分离,定义表面渲染的选项,计算二维层状图像纹理特征像素点检测沿幅角方向上模值的极大值点,得到三维成像的仿真视景图像的质心位置,采用二阶累积泰勒展开算法,对三维图像模型进行心脏图像的纹理特征提取,实现算法改进。仿真结果得出,采用该算法进行心脏医学图像重建,重建表面的最大误差显著减少,重建精度较高,重建时间减少,在实时性和精确性上性能优越。     

线性滤波运动舰船图像静态视点平滑过渡仿真

静态视点图像由于起点坐标和视线方向出现视觉偏移,在三维视景仿真中图像平滑过渡效果不好。传统方法中采用基于光线Ray光线程基元算法,光亮度产生像素色差干扰,视景仿真效果欠佳,提出一种基于归一化线性滤波的改进的Ray光线程基元算法,通过图像的每个像素沿着固定的方向虚拟构建一条发射光线,获取Ray光线程基元,采用归一化线性滤波处理,优化光线强度的衰减,修正起点坐标和视线方向出现的视觉偏移,实现静态视点的平滑过渡,仿真实验得到位置静态视点、角度静态视点和相对距离静态视点模型下的大型运动舰船视景仿真结果,仿真表明,采用该算法对静态视点的复杂图像进行三维视景仿真,能在操作进程和虚拟数据资源配置中实现并行处理,静态视点的纹理的寻址和遍历均匀,实现了平滑过渡,有较高的配准率,视景仿真效果真实可靠。     

多层曝光图像序列轮廓波域平滑算法

提出一种基于伪信息去除的多层曝光图像序列轮廓波域平滑算法,首先设计图像序列块曝光生成和轮廓边缘检测算法,基于非局部均值滤波进行图像特征提取,对图像进行连续性小波变换,得到图像的伪信息中心矩特征,求得多层曝光图像的最大后验估计算子,最终生成灰度直方图二进制均衡系数,进行特征匹配后得到了去除伪信息的输出图像,实现对轮廓波域平滑算法改进。仿真实验表明,采用该算法得到图像轮廓波域平滑处理后的PSNR最高,保留了图像大部分的细节信息,展示了较好的伪信息去除性能,图像纹理清晰可见,图像的视觉效果更好,实现准确的轮廓波域平滑处理。     

基于曲线端点插值平面起控的桥梁航拍图像识别

在计算机辅助三维桥梁重构和桥梁目标识别中,桥梁图像曲线曲面的形状平滑处理是关键。传统方法采用Bézier曲线曲面的自然生成方法,算法没有提升桥梁曲面多项式生成的次数,所以计算复杂度较大,三维平滑效果不佳。提出一种基于曲线端点插值平面起控的三维桥梁航拍图像HC-Bézi-er生成方法实现,对航拍图像识别。定义具有凸包性、对称性等基本性质的新曲线,对三维桥梁平面曲线端点进行控制边重合插值,组合曲线的各曲线段,构造了含积分递推多项式的平面起控基函数,实现三维桥梁图像曲线曲面的精确平滑处理和三维重构模拟。仿真实验表明,采用该算法进行三维桥梁图像模拟,桥梁曲线和曲面可以由不同数量的轮廓点控制,具有形状可调性,实现高阶的光滑拼接,信息分析准确,信息含有量饱满,实现准确三维重构,基于重构图像对航拍桥梁图像检测点的准确识别率较传统方法提高明显。     

战场环境视景仿真与可视化实现

简要介绍了视景仿真技术,分析了视景仿真系统组成与构建过程,结合OpenGL与3Dmax完成了三维视景的生成及其与武器系统的集成,对可视化实现进行了针对性研究。     

考虑环境参量的多线程高分辨率海洋视景仿真

提出一种基于多线程高分辨率拓扑结构的海洋环境三维环境视景仿真生成技术,以遥感DEM原始数据为图像处理的原始数据进行海底地形建模。通过Vega Prime建立三维虚拟海洋环境,基于LOD(Level of Detail)技术,引入天历表模型时区概念,综合天气、时间等环境参数模拟出环境效果。仿真效果表明,虚拟视景仿真平台能有效模拟三维虚拟海洋模型,仿真效果生动逼真,能有效实时反映风力、浪高、海况等因素关系变化,能实时反映天空颜色、天气、时间控制和光源以及光照模型效果,展示了很强的工程应用价值。     

基于中心差分法的理想水体三维运动效果的模拟

在兼顾真实感和效率的前提下,采用中心差分方法建立了理想水体的运动方程,进而提出一种模拟水面三维运动效果的方法.该方法首先将水体网格化,使用分形布朗运动的形态构建整个水面.接着利用简化的流体力学方程作为水体运动的驱动因子控制各网格处的水体高度,再通过中心差分法平滑水柱之间的高度差,从而得到连续波动的水波模型.最后,从纹理映射与LOD层次模型的建立2个方面,讨论大规模运动水面的仿真方法.实验表明,该方法的计算效率能够满足大规模三维水面动态仿真的要求.该方法还具有很好的可视化效果.     

基于光线滤波平滑处理的三维成像技术

三维虚拟成像通过对场景的动态模拟和优质的图像处理,从而给人强烈的视觉上的冲击。传统的三维成像技术采用纹理映射技术,当纹理特征受到不均匀光线干扰时,成像效果不好。提出一种基于光线滤波平滑处理的三维成像技术,结合静态视点图像的运动方程,计算视点控制视觉切换偏角,按内插点的分布范围,可以将内插分为整体内插、分块内插和逐点内插,提高三维成像的立体型,实现了三维成像的特征提取预处理。将一个归一化的灰度图像通过矩估计测得二值图中的图像面积,三维模型通过多层网格面来表示,使得三维实体模型成为一个连续的整体,生成多层网络面,通过光线滤波平滑处理,当纹理特征受到不均匀光线干扰时,仍然保持较好的成像效果。仿真结果表明,算法能通过图像分割,实现图像特征提取,并实现光线滤波平滑处理,进行三维成像,成像误差较小,三维成像的测量值逼近理论值,性能优越。     

人脸建模中纹理的生成

本文内容为面向真实感三维人脸建模中纹理生成部分技巧的探究,作为三维人脸建模中的关键一步,好的纹理生成可以使得人脸模型更好地模拟真实人脸,逼真地实现人面部的各种细节特征,本文从纹理映射和照片拼接等细节方面对三维人脸建模中的模型面部纹理生成进行了研究。     

最大子图序列平滑的飞控图层无缝融合技术

多图层无缝融合技术是三维视景仿真中的难点,无缝融合中要求对多个视景图层的融合点进行有效平滑,达到图层深度嵌入的目的。传统的三维飞控图层无缝融合方法采用基于RGB颜色模糊调配与像素点函数内插方法实现,以高阶奇次曲线拟合为目标函数,内插形成图层融合过渡带,此方法对于图层差异较小的融合有较好效果,当图层差异较大时,效果不佳。提出一种基于最大子图序列平滑的三维飞控图层无缝融合技术,对不同图层采用快闪波门预测,扣取图层的最大子图序列,然后将融合图层的最大子图序列放入平滑器进行平滑,采用序列平滑校正方法,对偏离平滑曲线的点进行校正,形成无缝图层融合平滑输出。采用实际三维飞控视景仿真图层进行实验,结果显示,采用该方法,图层融合效果明显优于传统方法,在三维视景仿真的图层融合中具有很好的应用价值。     

视景仿真系统中阀门动态开关控制研究

通过对DOF（自由度）技术的研究,在对阀门三维建模时使用Creator建模工具,模型层次结构采用DOF节点组织,视景仿真系统驱动采用C＋＋结合OpenGVS,实现了对阀门开关状态的实时动态交互控制.该方法也可应用于视景仿真系统中对模型局部进行实时交互控制.     

基于VR的虚拟场景生成算法研究

虚拟现实技术（VR）一直是信息领域研究、开发和应用的热点方向之一。地形是自然界最复杂的景物之一。分形地形的生成是三维自然景物模拟的重要组成视景之一。从三维地形的生成方法入手,重点介绍了基于分形技术的三维地形的模拟生成相关技术.在地形模型的建立过程中,利用了分形地形建模方法中的中点位移法中的菱形-方形法,实现了分形地形模拟。上述方法取得了预期的效果,基本符合工程的要求。     

基于图像纹理特征采用网格细分方法生成三维地形

三维地形可视化是虚拟环境漫游研究的一个重要问题,通常采用高精度网格简化算法来保留地形的细部特征,形成多分辨率网格以提高显示效率,但在简化过程中需要额外考虑消除裂缝、连接和误差度量等计算。文章采用了一种逆向方法,即基于图像纹理特征网格细分方法生成三维地形;将含有地形高程纹理特征的图像映射到一个规则初始网格模型中,根据三角边与它的纹理特征曲线相交情况来细分网格,从而也实现了多分辨率三维地形模型。该方法的主要特点是生成结果除了能够反映虚拟地形的细节特征外,无需考虑消除裂缝和连接计算过程。     

基于OSG与粒子系统的气候特效模拟研究

气候特效的模拟在视景仿真系统、计算机游戏、三维动画中有着广泛的应用,它可以大大提高三维场景的真实感。粒子系统是模拟气候特效的有效方法。介绍了粒子系统相关原理、粒子的数学模型以及自定义粒子系统的创建,并运用OSG技术与粒子系统,以雨雪雾为例模拟了自然景物中的气候特效。实验结果证明,基于OSG的自定义粒子系统能够更加真实地模拟气候特效,仿真效果逼真,适合在高仿真度的环境下使用。     

纹理分区相融合的建筑区三维影像数据提取

在城市筑群空间分布模式中,需要对建筑区的三维影像特征进行数据提取,用遥感影像中包含的光谱特征和纹理特征,实现对建筑物的特征融合检测。传统方法采用高亮线条和阴影区域融合的方法实现对建筑区的三维影像数据提取,当图像本身受斑点噪声影响较大和光程较远的情况下,影像数据提取效果不好。提出一种基于形状特征与纹理分区相融合的建筑区三维影像数据提取方法,采用骨架线模式和三角网模式构建建筑物的三维纹理模型,设计基于纹理分区的建筑区三维影像图像分割算法。在三角网纹理分区结构模型的基础上,通过相互近似正交的直线模式建立建筑群直线模式的方向关系图,实现对建筑区的三维影像数据提取。仿真实验表明,采用该模型对建筑区的三维影像数据提取,影像分割准确,能准确有效提取影像局部区域的亮度特征,受斑点噪声影响较大和光程的影响较小,对建筑区图像特征的检测正确率较高。     

凹凸映射的算法及GLSL实现

凹凸映射是纹理映射的一种,它不用修改物体模型就使物体表面具有凹凸不平粗糙的外表,外表受光源的位置影响,其显示的明暗和颜色会发生变化,该文探讨了使用OpenGL着色语言（GLSL）实现凹凸映射的算法,并介绍其生成原理,算法可以应用在计算机三维绘图中。     

基于ArcGIS Engine的房屋三维可视化研究

介绍基于ArcGISEngine平台进行房屋的三维可视化的方法,根据二维的空间数据自动生成房屋的三维实体模型,并可以合理地配置相应的纹理,在不要求精细模型时,使用该算法快速地建立虚拟的房屋模型。利用该方法开发的三维地籍系统可以跟三维系统有机结合,满足了实际的业务需求。     

湖北小河坝组砂岩储层稀土元素特征的三维图像识别算法模拟

针对传统的小河坝组砂岩储层稀土元素特征的识别算法存在过多干扰特征点的问题。提出一种三维图像识别算法模拟。在进行河坝组砂岩储层稀土元素特征重建的过程中,将Harris角点作为稀土元素特征三维图像痕迹的特征点,引入小波变换模位置的变换点作为三维图像的基元,利用纹理线段的端点由粗到细对特征点进行匹配和提取,并利用盒滤波加速的方法特征点的重新排列,大幅降低冗余特征点的干扰,利用该方法进行湖北小河坝组砂岩储层稀土元素特征的三维图像的识别,能够得到稀土元素特征的精确信息,干扰特征点大幅度减少。