大区域虚拟战场环境中线矢量的存储与显示

矢量数据是大区域虚拟战场环境系统所需的重要数据源。研究了基于四叉树结构的线矢量数据的存储,解决了线矢量数据的分割、抽稀和不同分辨率的无缝拼接问题。通过海量数据测试证明:该方法可以快速生成基于四叉树结构的线矢量数据库,显示速度达到了实时、无缝漫游的要求。     

Skyline在数字矿山中的应用研究

矿山的三维建模及虚拟场景搭建是数字矿山的基础.Skyline Terrasuite平台为矿山三维建模及虚拟场景的实现提供了实用的手段和方法.通过对相关建模技术和方法进行研究,分析矿山各类实体的特征并对其分类,充分结合矿山区域高分辨率影像、大比例尺地形图和实地拍摄的照片等构建实体模型,在Skyline Terrasuite中完成矿山三维场景的虚拟仿真.本文在矿山现有数据的基础上,研究了地面建筑和地下巷道等主要物体的建模方法.实验结果表明,三维矿山实现动态的、逼真的模型表达,为数字矿山的建设提供了一种有效的方法.     

海量地形三维仿真系统的设计与实现

在CTS和Vegaprime软件的基础上,建立海量地形三维仿真系统。收集中国福建省的ETM数据和数字高程模型数据,预处理后利用CTS软件生成虚拟纹理和地形格网,并进行纹理映射。在VegaPrime下引用地形格网和虚拟纹理形成三维的海量大地形场景,并基于MFC环境下实现海量大地形三维仿真系统。通过采用虚拟纹理技术、层次细节模型、大地形数据的组织、地形纹理的映射技术、大地形碰撞检测技术、大地形调度技术,解决了在大区域尺度下海量地形数据漫游的难点。     

DEM的自由拼接及其栅格转换技术

数字高程模型(DEM)是现代地球信息科学系统及战场情报系统的重要数据,尤其在GIS与战场决策等系统中应用十分广泛。由小范围DEM数据通过拼接技术,生成大范围的DEM数据,是对DEM数据的一项重要的处理,能够保证研究区DEM数据的连续性。在介绍对小范围DEM数据自由拼接技术的基础上,对DEM数据进行栅格转换,并生成二维可视检查数据。     

摄影测量在虚拟校园建模中的应用

阐述了数字摄影测量的数据处理过程,利用航空像片提取了虚拟校园三维建模所需的数字线划图、数字高程模型、数字正射影像图及建筑物高度数据.分析了数据处理过程中的关键问题,给出了处理方法和经验,并采用IM-AG IS软件建立了部分虚拟校园三维模型.     

一种基于微机平台的分布式虚拟战场环境数据管理

提出了一种基于微机平台的分布式虚拟战场环境数据管理方案,该方案通过四叉树组织大规模数据,并以这种组织结构为基础,通过索引加速本地磁盘访问速度;基于multi client/server模型,引入配置服务器对数据服务器进行统一管理。实验证明:该方案能够有效管理大规模数据,演示系统对全球数据的平均浏览速度达到10帧/s。     

保持地貌特征的数字高程模型生成方法研究

由于数字高程模型中的地貌信息与精度对于分布式水文模拟与分析具有重要影响，提出了一种应用数学形态方法从数字化等高线数据内插生成栅格数字高程模型的新方法．该方法通过对栅格化后的等高线单元进行数学形态学的膨胀处理，形成等高线单元的骨架单元，分析了骨架单元与主要地貌特征的对应关系，对骨架单元进行插值．然后基于骨架单元的膨胀路径，对剩余单元进行线性插值，完成整个数字高程模型的生成．通过实验分析表明：该方法生成的DEM不仅满足单元高程的测量精度．而且正确表达了等高线数据中所蕴含的地貌特征信息，能够更好地满足分布式水文模拟中地貌特征提取与水文分析的要求．     

双像法与单片法生成DOM的比较

数字正射影像图DOM是利用数字高程模型(DEM)对经扫描处理的数字化航空像片或高空采集的卫星影像数据,逐像元进行投影差改正、镶嵌,按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。本文主要是对在全数字摄影测量系统中采用双像立体测量的方法和在普通微机上采用单片数字微分纠正的方法生成数字正射影像图DOM进行对比分析,涉及到基本原理、生产流程、质量控制、精度比较、优缺对比、应用条件等六个方面的内容,为需要使用DOM的工程单位合理选择一种方法提供参考知识。     

利用OpenGL 技术实现雷达阵地环境的三维显示

利用OpenGL技术,对已收集到的三维地形高程数据运用三角形网格法和以高度分层设色的方法进行了模拟显示,从而得到一个三维的雷达阵地虚拟战场环境,为雷达阵地的选取提供了一个直观的三维背景平台。     

大规模虚拟人的实时多样性绘制

研究了大规模虚拟人的实时多样性绘制方法。提出了基于IBR技术的区域重新组合法,在有限个输入模型的条件下,实现了大规模虚拟人场景的实时多样性绘制;提出了多分辨率纹理方法,能够真实地绘制近景个体。实验表明:该方法能够实时地绘制具有多样性的大规模虚拟人场景。该方法可应用于网络游戏、战场视景仿真、数字城市、电影制作等领域。     

一种基于色阶偏差的皮肤检测技术研究

为提高数字图像中皮肤检测的准确性，在研究数字图像皮肤纹理特点的基础上，分析了基于灰度统计值的纹理检测算法及问题，在RGB彩色空间将基于灰度直方图统计矩的方法改造成基于纹理刷的色阶偏差法，并构建皮肤纹理检测器，对肤色检测器检测输出的皮肤区域再做纹理检测，保留和皮肤纹理一致的区域，去除误检区域。实验结果表明，该方案可提高对图像皮肤区域检测的有效性。     

Robust multiple face tracking via mixture model

Based on particle filter framework,a robust tracker is proposed for tracking multiple faces of people moving in a scene.Although most existing algorithms are able to track human face well in controlled environments,they usually fail when human face appearance changes significantly or it is sheltered.To solve this problem,we propose a method using color,contour and texture information of human face together for tracking.Firstly,we use the color and contour model to track human faces in initial images and extract pixels belonging to human face color.Then these pixels are used to form a training set for setting up texture model on eigenspace representations.The two models then work together in following tracking.To reflect changes in human face appearance,update methods are also proposed for the two models including an adaptive-factor by which the texture model can be updated much more effectively when the human face’s texture or rotation changes dramatically.Experiment results show that the proposed method is able to track human faces well under large appearance rotation changes,as well as in case of total occlusion by similar color objects.     

GPU加速的鲁棒性人脸2.5D重建方法

针对人脸三维重建问题,提出利用多面体模型快速从人脸三幅光度立体图像中重建其2.5D结构的鲁棒性方法,并较少受高光和阴影以及毛发的影响。以漫反射光照模型建立多面体每个面与人脸图像每个像素点间的方程组,利用加权最小二乘方法求解初始人脸2.5D结构,并利用计算机图形学算法以包含镜面反射和阴影的绘制模式虚拟合成该初始结构的光度立体图像。以此虚拟光度立体图像进行第二次重建,并比较两次重建结果的差异以推断重建方法的误差,从而修正计算结果。为加速计算过程,给出了充分利用现代可编程图形处理器(GPU)高速并行计算能力的硬件实现计算的方法。在YaleB人脸数据库上的实验表明,该方法能快速重建出人脸的2.5D形状和纹理,并克服阴影和高光以及毛发的影响。     

基于OpenGL的虚拟战场环境漫游系统

为了提高部队模拟训练水平，本文基于对战场环境的可视化分析，在Visual C 环境下．以通用标；住三维图形函数库OpenGL．为工具开发了一个虚拟战场环境漫游系统，仿真了作战真实感的虚拟现场．文中介绍了如何解决虚拟战场环境仿真应用中的一些关键技术，如战场场景的建模，战斗实体的绘制及运动控制，视点漫游技术的实现等     

一种基于分数阶积分的数字图像去噪算法

针对现有图像去噪算法丢失图像纹理信息的问题,将基于Riemann-Liouville定义的分数阶积分应用于数字图像的噪声去除,提出8个方向上的图像任意阶积分掩模,给出运用该掩模进行图像去噪的数值运算方法及相应的算法实现电路模型.仿真实验结果在定性和定量的方面表明本文的算法对灰度图像和彩色图像同样适用,具有能够一次性完成积分,去噪精度高,同时能最大限度保持图像的纹理细节信息的特点.该算法特别适用于高精度的图像实时去噪.     

3D建筑重建的纹理提取与映射方法的实现

以往通过采集图片中建筑物平面上的纹理构建场景的方法,大部分都是半自动完成的。针对此问题,提出了一种解决方法,即:通过校正输入图像,融合透视图提取纹理图片,对纹理图像进行校正,消除透视扭曲,通过补偿光源颜色估计纹理色彩。仿真实验结果表明,该方法避免了3D测量的中间过程,较好地解决了拍摄过程中的相关问题如不均匀光源、高光以及遮挡灯。     

稀疏采集集成成像系统

针对集成成像系统采用3DS MAX虚拟采集立体元图像(EI)阵列需要摆放大规模摄像机阵列难以应用到实际这个问题,建立了稀疏采集的集成成像系统.为了提高视差计算的准确率,提出采用颜色分割和积分投影的方法求取相邻图片每个颜色物体的视差平均值作为最终视差值.首先,在3DS MAX里建立虚拟场景和微透镜阵列模型.根据立体元图像(EI)和子图像(SI)之间的映射关系,采用通过先采集子图像再求取立体元图像的方法达到稀疏采集.对于渲染得到的图像采用基于颜色的图像分割法和积分投影法求取相邻图像中不同颜色物体的视差平均值,然后采用固定大小的矩形窗按照视差平均值平移截取渲染图像得到子图像.最后将子图像按顺序拼接,映射求取立体元图像用于立体显示.实验结果表明:原本需要59×41台摄像机才能拍摄得到的EI图像阵列仅需12×12台摄像机拍摄就可以得到,且立体显示效果明显.视差计算的误差率在水平方向和垂直方向均为0.433%,明显优于视差误差率为2.597%和4.762%的其它方法.文中方法更准确的实现方便快捷的集成成像稀疏采集系统,可用于大屏幕立体显示的EI内容采集.     

面向数字地球的地理信息系统的设计与实现

数字地球作为一个战略目标在我国已被广泛接受 ,与此相关的数字中国、数字省、数字城市等工程正在全国如火如荼地展开 .什么样的系统适应于构造数字地球、数字中国、数字省、数字城市的基础平台呢 ?从数字地球的基本构成、特点和当前技术的发展状况来分析和介绍适应于构建数字地球的新一代GIS软件的设计与实现     

虚拟现实技术在装备指挥模拟训练系统开发中的应用

通过对某装备指挥模拟训练系统中虚拟战场环境编辑与分析系统开发过程的研究,探讨了虚拟现实技术在装备指挥模拟训练系统开发中的应用,包括虚拟战场环境的建立、视景驱动及其他关键技术的解决。所涉及的相关方法及关键技术不仅对于装备指挥模拟训练系统的开发具有一定帮助,对于其他指挥模拟训练系统的开发也具有一定的借鉴意义。系统