海量数据信息管理系统设计与实现

为了提高不同场景的绘制效率,对网络中海量数据信息进行可视化管理,设计一种基于三维虚拟的海量数据信息管理系统。系统分为三维图像处理模块、信息感知模块、数据交互模块、三维模型重构渲染模块和输出程序控制模块。采用视景仿真渲染工具Vega Prime进行海量数据信息管理系统的三维立体建模和视景分析,采用3ds MAX软件进行海量数据信息管理建模,结合自适应图形跟踪渲染方法实现网络中海量数据可视化三维图形绘制,提高对海量数据信息的跟踪能力,构建视景分析模型数据库,实现对海量数据信息进行实时管理。仿真结果表明,设计的系统具有很好的三维虚拟重构能力,提高了海量数据显示与交互操作的绘制效率。     

基于GPU的虚拟内窥镜场景实时绘制算法

为满足影像引导手术(IGS)中高分辨率、海量数据的实时渲染,提出一种基于GPU的虚拟内窥镜场景实时绘制算法。该算法针对虚拟内窥镜渲染数据的特点(管腔数据占总数据比例小,5%左右),首先对图像进行自动分割,得到管腔组织的分割数据;仅将分割后的数据一次载入图像显存,利用光线投射算法进行渲染,并在多GPU负载方面做了优化。充分利用GPU渲染和并行计算的能力,实现了海量数据(1 024×1 024×1 024)的实时渲染。     

一种基于GPU的大规模地形绘制算法

利用Geometry Clipmap算法的基本思想,对原算法进行简化与改进。在预处理阶段,对地形数据的存储方式进行简化,并采用Clipmap结构进行组织和管理;在绘制阶段,重点针对不同分辨率层次之间的裂缝问题进行分析和处理,提出了一种引入过渡带的方法有效消除了裂缝。实验表明,该方法有效提高渲染速率,并充分发挥GPU的优势,实现了大规模地形数据的实时可视化。     

三维可视化技术在医学领域中的应用

在医学软件的开发过程中,实现三维重建技术的优劣是系统设计的难点和重点.在探讨面绘制与体绘制技术的基础上,使用OpenGL及VTK工具包完成可视化具体操作,并对其结果进行简要分析.利用患者髋关节CT数据,实施了基于OpenGL的Marching Cube算法、三维纹理映射算法,以及基于VTK的Marching Cube、Ray Casting算法,并对实现过程及实现效果进行了对比分析.基于OpenGL与基于VTK的面绘制技术及体绘制技术均能较好呈现患者髋关节的三维解剖结构信息.其中,面绘制可有效地绘制出三维体的表面,但缺乏内部信息的表达;体绘制真实感较好,但渲染速度较慢,不适合用于实时系统的表达.VTK可视化方法实现简单,适用于快速显示数据空间信息,但其三维交互功能不足;OpenGL属于底层API,可灵活完成各项交互操作及渲染任务,但其编码较为复杂.     

基于改进光线投射算法的室内烟雾可视化研究

针对传统光线投射算法在三维场景中绘制大量烟雾数据时存在计算资源消耗大、绘制速度缓慢等一系列问题,提出一种基于改进光线投射算法的室内烟雾可视化方法。将三维数据场按照统一大小划分成均匀的数据块,求出光线穿越数据块时入射点和出射点的中点位置,利用视点和中点之间的距离比例来调整采样频率,从而获得重采样点的位置。再通过对光线上的重采样点进行分级分组操作,对处于不同级别的采样点采取不同的插值策略,最后使用图像合成算法完成光线上重采样点数据值的映射,得到室内烟雾的渲染效果。实验结果表明,该方法是可行且有效的,与现有的光线投射算法相比,在保证绘制图像真实性和稳定性的前提下,改进过后的光线投射算法极大地减少了渲染过程中重采样和线性插值时的计算量,同时帧率能够稳定保持在75frame·s^-1左右,可满足不同室内场景下烟雾的实时绘制要求。     

基于光流导向的流场可视化算法及视频水彩风格化应用研究

流场可视化是科学可视化一个非常热门的子领域，同时也是是图像风格化绘制的重要组成部分。本文主要探讨基于光流导向的二维流场可视化算法的设计与实现，并将该项技术拓展到对视频进行水彩风格化渲染方面。本文的创新点在于结合物理方法模拟以及图像处理技术对视频进行水彩风格化渲染，并进一步提出采用GPU对整个算法进行硬件加速处理，实验取得了较为良好的合成效果。     

基于真实感的虚拟现实关键技术研究

为了兼顾虚拟现实仿真应用中的真实感和实时性,以便营造流畅且高逼真的模拟环境,对真实感实时绘制关键技术进行具体研究。选取多细节层次模型(LOD)作为研究对象,并采用三角形网格简化模型对地形生成算法进行处理,提高了渲染速度。此外,采用基于三维透视投影的可视化策略对LOD选择机制进行设计,增强了场景的真实感。使用Visual C++开发语言和OpenGL开发工具对设计的LOD模型进行实现。模拟结果显示,提出的方法绘制效率较好,能够达到比较理想的场景仿真效果。     

图布局KK算法的研究与实现

种类繁多的信息源产生的大量数据,远远超出了人脑分析解释这些数据的能力。可视化技术作为解释海量数据最有效的手段率先被科学与工程计算领域采用,并发展为当前热门的研究领域——信息可视化。可视化技术基于图论的数学基础,研究图的判定算法和绘制算法及其实现技术,并与数据分析相结合,实现可视化数据的组织与分析。文章主要研究基于KK算法图的布局技术及布局算法与实现方法。     

基于VTK的体绘制系统实现

可视化是在信息化进程中发展起来的一个全新领域,VTK是一个功能强大的可视化工具包。体绘制技术作为可视化最活跃的领域之一,其算法不断得到改进和完善。简要介绍VTK的功能和应用,描述几种不同的绘制算法,并在此基础上用TCL语言实现一个简单的基于VTK的体绘制系统,给出具体设计实现过程。该系统实现体绘制技术中4种不同的算法,为VTK工具包更好地应用于可视化领域提供了实践基础。     

VTK技术在雷达图像可视化中的研究与应用

利用VTK对雷达图像数据进行三维可视化研究,其中研究了表面绘制和体绘制两种绘制技术：表面绘刺用移动立方体法实现,体绘制用合成光线投影算法实现。实验高效快捷地显示了雷达二维图像,实现了雷迭四波数据的空间整体三维重建显示和x,y,z三维任意切面的雷达回波强度显示,并且可以任意方向切割、旋转、放大与平移三维图像。VTK应用于雷达图像三维可视化更为直观和全面的展现了空间回波的分布状况。     

Technology innovation and process integrations for sub-100nm gate patterning

This paper presents a brief overview of the Applied Centura(R)DPS(R)system,configured with silicon etch DPS Ⅱ chamber, with emphasis on discussing tuning capability for CD uniformity control. It also presents the studies of etch process chemistry and film integration impact for an overall successful gate patterning development. Discussions will focus on resolutions to key issues, such as CD uniformity, line-edge roughness, and multilayer film etching integration.     

White organic light-emitting devices based on fac tris（2- phenylpyridine） iridium sensitized 5,6,11,12-tetraphenylnap -hthacene

We have fabricated the white organic light-emitting devices （WOLEDs） based on 4,4＇ -bis（2,2 -diphenyl vinyl）-1,1＇ - biphenyl （DPVBi） and phosphorescence sensitized 5,6,11,12,-tetraphenylnaphthacene （rubrene）. The device structure is ITO/2T-NATA （20 nm）/NPBX （20 nm）/CBP： x%Ir（ppy）3：0.5% rubrene （8 nm）/NPBX （5 nm）/DPVBi （30 nm）/Alq（30 nm）/LiF（0.5 nm）/A1. In the devices, DPVBi acts as a blue light-emitting layer, the rubrene is sensitized by a phosphorescent material, fac tris （2-phenylpyridine） iridium [Ir（ppy）3], acts as a yellow light-emitting layer, and N,N＇ -bis- （1-naphthyl）- N,N＇ -diphenyl -1, 1＇ -biphenyl-4,4＇ -diamine （NPBX） acts as a hole transporting and exciton blocker layer, respectively. When the concentration of Ir （PPY）3 is 6wt%, the maximum luminance is 24960 cd/m^2 at an applied voltage of 15 V, and the maximum luminous efficiency is 5.17 cd/A at an applied voltage of 8 V.     

Complete approach to automatic identification and subpixel center location for ellipse feature

To meet the need of automatic image features extraction with high precision in visual inspection, a complete approach to automatic identification and sub-pixel center location for similar-ellipse feature is proposed. In the method, the feature area is identified automatically based on the edge attribute, and the sub-pixel center location is accomplished with the leastsquare algorithm. It shows that the method is valid, practical, and has high precision by experiment. Meanwhile this method can meet the need of instrumentation of visual inspection because of easy realization and without man-machine interaction.     

小角度扩展相关性近似算法分析

本论文提出一种在多天线MIMO信道相关性建模中小角度扩展近似理论算法,并应用于分析MIMO系统性能。分析中分别对三种不同角能量分布情况下的空间相关性研发快速近似计算法,并同时提出双模(Bi-Modal)角能量分布情况下的近似运算。通过分析这些新方法的近似效率,可以得到计算简单、复杂度低、而且符合实际的MIMO相关信道矩阵,对系统级的快速高效计算法的研究和系统级的评估以及误差分析具有重要的意义。     

A Versatile Mixed-Signal Pin Approach for Cost-Effective Test of Automotive ICs

Integrated circuits (ICs) intended for increasingly sophisticated automotive applications bring unique test demands. Advanced ICs for applications such as highly integrated automatic braking system (ABS) and airbag controllers combine high voltage digital channels, significant VI demands and precise timing capability. Along with continued missioncritical reliability concerns, the trend toward higher voltage operation and increased device integration requires specialized test capabilities able to extend across the wide operating ranges found in automotive applications. Among these capabilities, automotive test requirements increasingly dictate a need for a cost-effective versatile mixed-signal pin electronics with very high data rates reaching up to 50MHz with a voltage swing of-2 V to +28 V.     

Optical vibration and deviation measurement of rotating machine parts

It is of interest to get appropriate information about the dynamic behaviour of rotating machinery parts in service. This paper presents an approach of optical vibration and deviation measurement of such parts. Essential of this method is an image derotator combined with a high speed camera or a laser doppler vibrometer （LDV）.     

社长序言（英文）

正Happy New Year!As we step into a new year,we take a look back at the key feature topics covered in China Communications over the past 12 months and set out our expecta-     

Call for Papers

正Introduction Jointly sponsored by the China Institute of Communications(CIC)and the IEEE Communications Society(IEEE ComSoc)since the year 2013,China Communications,currently,is aiming to gradually realise the transition from journal to magazine content and style.     

INTEGRATION OF OPTICAL AND WIRELESS NETWORKS

正For a long time,optical and wireless systems/net-works are developed in separate communities witha few attempts for in-depth convergence.In fact,it prom-ises many advantages to combine the optical and wire-less technologies in the levels of systems and networks.Recently,both academia and industry have made manyefforts to enter a new phase of development to take op-tical and wireless systems as fully integrated networks.To provide high bandwidth and reliable service for bothfixed and mobile users,a well-designed network must     

Call for Papers—Feature Topic,Vol.12,No.3,2015

正Smart Grid Communications The electric power industry is undergoing profound changes as the industry aims to capture the promise of a smart grid for a sustainable energy future.Enabled by the advanced sensing devices such as Phasor Measurement Units(PMUs),increasingly powerful