基于分形法在计算机上仿真自然景观方法研究

自然景观的计算机三维模拟是计算机图形学研究的重要领域之一,分形法是近年来流行的和使用最多的地形生成方法,运用这种方法可以模拟地形、海浪、云彩等自然景观。该文主要描述了基于分形技术的分形布朗运动fBm以及在此基础上提出的随机中点位移法,给出了算法的实现细节和程序实现的细节,并且在Delphi7和OpenGL环境下运用上述方法实现了对山脊和山脉的仿真。试验结果证明应用这种方法生成的山脊及山脉具有较好的真实感,并且算法简单、易于实现、合成速度快,在实际中是切实可行的。     

分形布朗运动计算机模拟研究

随机计算机技术的快速发展,分形布朗运动（Fractal Brownian motion）已经广泛的应用到图像处理、信息安全、虚拟现实和经济等许多领域。本文对分形布朗运动的性质和模拟做了详细的研究,分析了各种模拟方法的特点,对随机中点位移方法进行了具体实现、探讨和改进。     

分形布朗运动在水下地形模拟中的应用

由于水下地形的高程数据获取困难,如何运用少量的数据生成真实感强、精度高的地形模型是值得研究的问题。运用分形布朗运动（fBm）模型得到水下地形的分形特征参数,结合随机中点位移内插算法,通过Matlab编程实现了三维水下地形的模拟。以长江口深水航道为例,讨论了其运用fBm的可行性,模拟生成了三维航道地形,并与 ArcGIS自带的插值方法进行比较,采用等深线重构法对插值结果进行精度分析。比较结果显示,基于fBm模型模拟得到的地形具有丰富的地表细节,反映了地形的复杂性和不规则性,具有很好的可视化效果,同时能保证较好的精度。     

一种基于RMD的可控性真实感山脉的模拟方法

提出了一种利用山脉的少量特征点的三维坐标,采用分形技术快速生成可控性、真实感山脉的方法,并在PC机上用VC＋＋6.0结合OpenGL编程,将生成的山脉数据转化为具有真实感的可视化图形。模拟实验结果表明提出的算法成功解决了传统的基于RMD的山脉生成算法中山脉形状无法控制的问题。     

基于分形理论的深海钴结壳微地形仿真

文章对分形布朗函数的特性及自然地表分形特征进行了分析和总结,并结合深海钴结壳微地形所具有的自然特性,提出了具有方向性分形特征的中点随机位移法,实验结果表明该方法能较好地反映原始数据的总体轮廓,而且还能较好地再现原始微地形的粗糙起伏及各向异性,因而是一个切实可行的构造三维地形的插值方法。     

基于OpenGL的随机分形地形研究

针对随机中点位移三角形边界细分法生成地形时存在的裂痕问题,提出了一种解决方案,将边中点位移的随机量用链表进行了存储,避免了公共边的中点被位移两次,从而很好的解决了裂痕问题,得出了较好的效果。同时比较了不同递归次数生成地形的特点。实验中采用OpenGL绘图工具,对生成的地形进行纹理贴图,取得了较好的地形仿真效果。     

各向异性的分形地形生成方法研究

传统的分形地形生成方法得到的地形是各向同性的,为了使生成的分形地形具有各向异性特征,提出了一种新的分形地形生成方法,该方法利用组合分形布朗曲面模型,将具有不同特征的两种分形布朗曲面相融合,使得生成的地形具有各向异性特征.对组合分形布朗曲面算法进行了仿真实验,生成了最终的分形地形.对仿真结果的分析表明,生成的分彤地形的特征具有各向异性特征,和实际的自然地形特征相符合,从而证明了该算法的有效性.     

分形技术生成凹凸纹理的应用研究

分形技术在计算机描述自然景观方面取得了比较理想的结果、文中论述了分形技术在凹凸纹理生成领域内的应用,以实现自然景观物体表面的计算机真实感显示。介绍了凹凸纹理生成的基元构造以及中点位移法实现法向挠动的计算机实现,从而生成客观世界物体表面的真实感纹理贴图。实验证明该方法实现简单,系统资源耗费少,行之有效。     

分形技术生成凹凸纹理的应用研究

分形技术在计算机描述自然景观方面取得了比较理想的结果、文中论述了分形技术在凹凸纹理生成领域内的应用,以实现自然景观物体表面的计算机真实感显示.介绍了凹凸纹理生成的基元构造以及中点位移法实现法向挠动的计算机实现,从而生成客观世界物体表面的真实感纹理贴图.实验证明该方法实现简单,系统资源耗费少,行之有效.     

基于分形理论的三维路面谱重构及在多体动力学软件中的应用

合理的道路纹理特征可以更好地反映路面抗滑性能和轮胎/路面接触特性。基于分 形理论提出了一种三维路面谱重构方法。依据国标给出二维随机路面谱的时域表达,利用计盒 维数法计算各级路面分形维数,综合应用随机中点位移法和分形布朗运动原理将传统二维路谱 拓展为三维路面谱。以典型的减速带为例,将特殊激励同构到含有细节形貌的平整路面谱中。 在 TruckSim 软件中通过编译实现三维路面谱在车辆多体动力学软件中的应用。通过对比二维路 谱和三维路谱下车辆动力学响应发现：垂向力和纵向力差异不大,有较好地一致性,但侧向力 相差比较大,表明所建立的三维路面谱有较好精度的同时反映了路面的三维纹理特性,为车辆 曲线通过性能和车辆侧翻控制研究提供了基础。     

A Data Structure for Artificial Terrain Generation

This paper addresses the problems of maintaining the consistency of spatial data under recursive subdivision algorithms for artificial terrain generation. Fractal modelling techniques are outlined, with particular reference to those based on fractional Brownian motion, and included is a brief history of recursive subdivision techniques. Existing polyhedral data structures are reviewed and shown to be inadequate for maintenance of consistency as polygons are subdivided. A new edge-based data structure is presented which provides for the efficient use and consistent storage of spatial data under these conditions. The data structure is applicable to polygons of any order and allows neighbouring polygons of different order to be stored and subdivided. Artificial terrain is demonstrated from subdivision of the hexagon, of the quadrilateral and of a combination of hexagons, quadrilaterals and triangles.     

本振相位噪声及其对GMSK解调性能的影响

GMSK调制方式在空间通信中的应用越来越受重视,本振相位噪声对GMSK解调具有不可忽略的影响.在分析相位噪声产生原理的基础上,推导了其时域和频域表达式,并对其进行了仿真验证.通过在GMSK的Simulink调制解调系统中加入相位噪声,仿真分析了不同程度的相位噪声对解调性能的影响.研究方法和结论可以推广到存在相位噪声的任意调制类型的解调系统,对解调系统的优化具有重要参考价值.     

基于分形布朗运动和Ada Boosting的多类音频例子识别

提出了一种基于分形布朗运动的音频特征提取和识别方法．这种方法使用分形布朗运动模型计算出音频例子的分形维数，并作为其分形特征．针对音频分形特征符合高斯分布的特点，使用Ada Boosting算法进行特征约减．然后分别使用Ada-加权高斯分类器和支持向量机对约减特征后的音频分类，并在两类分类的基础上构造多类分类的模型．实验表明，经过特征约减后的音频分形特征在音乐和语音的分类中都优于其他音频特征．     

Controllability of Fractional Order Stochastic Differential Inclusions with Fractional Brownian Motion in Finite Dimensional Space

In this paper, sufficient conditions are formulated for controllability of fractional order stochastic differential inclusions with fractional Brownian motion (fBm) via fixed point theorems, namely the Bohnenblust-Karlin fixed point theorem for the convex case and the Covitz-Nadler fixed point theorem for the nonconvex case. The controllability Grammian matrix is defined by using Mittag-Leffler matrix function. Finally, a numerical example is presented to illustrate the efficiency of the obtained theoretical results.