LOD在大范围复杂场景简化中的应用

为了降低场景的复杂度、提高场景中的漫游速度及满足实时显示的要求,提出了利用LOD进行复杂场景模型简化的方法.在介绍LOD分类的基础上,论述了LOD的基本原理,讨论了利用LOD进行模型简化的不同方法,并结合实例论述了共面简化法的基本过程和操作方法;针对模型简化过程中出现的突跳现象,提出了平滑混合的解决办法,达到了很好的视觉效果;最后说明不同细节层次LOD模型的选择方法.对大范围、具有复杂几何结构和形态描述的复杂场景起到了很好的简化效果.     

基于Multigen Creator场景模型的建立

为了建立高质量场景模型,介绍了使用Creator软件构建的过程和方法.对场景的地形构造、纹理映射、LOD技术、实例调用等建模技术细节进行了深入探讨.提出了纹理制作、道路建模和DOF节点使用过程中存在的问题与相应的解决方法.最后,为提高场景模型在仿真运行中的实时效率,提出了场景数据的优化显示技术和场景模型简化方法.     

视觉心理在大型虚拟场景模型简化中的应用

从人的视觉系统出发,结合心理学理论,在已有LOD(细节层次模型)理论基础上,提出一种大型虚拟场景模型的简化方法.该方法通过引入视觉扫描路径的概念,建立一种心理模型,从而达到模型简化的目的.     

基于分块的大规模地形实时渲染方法

将地形数据分块技术、层次细节模型（LOD） 技术、改进的ROAM 算法和数据预取技术等相结合,提出了一种超大规模地形数据实时渲染方法.通过分块策略对规则网格进行区域分割,采用空间填充曲线对分块网格进行多分辨率排列,并建立三角形节点顺序与剖分点之间对应关系的快速检索,实现数据快速调度;视见体投影简化分块裁剪算法降低可见性判断的复杂度,提高了计算效率;改进的四队列ROAM实时构网算法,很好地利用了相邻帧的相关性,有效地提高了渲染速度;基于视点预测、部分数据常驻内存的多线程数据预取实现了场景规模基本不相关的连续LOD实时渲染.实验结果表明,该算法高效可行,适合于海量地形场景的快速渲染和交互漫游应用.     

基于改进四叉树算法的VR场景实时渲染

论述了一种基于四叉树结构的LOD技术对虚拟场景快速渲染的方法,以提高VR场景的实时渲染速度.通过建立四叉树结构将场景分割为规则的多个小块,利用线索法改进了以往递归遍历四叉树的过程,提高了遍历速度.对于边界的裂缝处理,文中采取将距离阈值加入到节点评价系统中,通过缩减边和剖分的方法将其消除.通过实验分析了此算法的效率.     

基于改进四叉树算法的VR场景实时渲染

论述了一种基于四叉树结构的LOD技术对虚拟场景快速渲染的方法,以提高VR场景的实时渲染速度．通过建立四叉树结构将场景分割为规则的多个小块,利用线索法改进了以往递归遍历四又树的过程,提高了遍历速度．对于边界的裂缝处理,文中采取将距离闽值加入到节点评价系统中,通过缩减边和剖分的方法将其消除．通过实验分析了此算法的效率．     

VRML虚拟场景中复杂动画的实现

以Java与VRML的结合为基础,用实例论述了利用Java语言编写程序脚本,通过EAI在VRML场景中实现复杂动画的方法与过程.     

基于移动增强现实技术的复杂场景视频图像多目标跟踪

复杂场景视频图像多目标跟踪过程中在环境干扰下检测准确性不好,为了提高复杂场景视频图像多目标跟踪能力,提出基于移动增强现实技术的复杂场景视频图像多目标跟踪方法,构建复杂场景视频图像的3维成像模型.采用边缘特征分割和Harris角点特征检测方法进行复杂场景视频图像的多维尺度分解,构建目标图像的3维成像模型,采用灰度信息重构方法进行复杂场景视频图像的像素序列重组,建立目标图像的3维轮廓特征分布集,采用模糊信息度特征提取方法实现复杂场景视频图像的特征提取,通过移动增强现实技术进行复杂场景视频图像多目标跟踪过程中的自适应寻优,提高复杂场景视频图像多目标跟踪的准确性.仿真结果表明,采用该方法进行复杂场景视频图像多目标跟踪的准确度较高,图像成像的分辨能力较好.     

基于草图内容的空间拓扑数据检索方法

空间数据蕴含了大量拓扑关系语义,但传统空间数据查询和检索方法没有很好地利用高层拓扑语义,导致在处理复杂空间场景时效能较低.针对这一局限性,提出了一种基于草图内容的空间数据检索算法.该算法在9-交集拓扑模型基础上引入不变矩方法,建立拓扑不变量用于描述复杂空间场景;采用独立成分分析和模糊支持向量机降低空间场景高维拓扑关系的冗余度,建立了独立拓扑关系;用相应训练好的支持向量机结合tf×idf模型实现空间场景检索.实验表明,该算法在低样本数情况下具有良好的分类推广能力以及良好的检索性能,为基于内容的空间数据检索建立了基础     

基于GPU的大规模水域场景的动态模拟

为了模拟大规模动态水面场景,首先采用控制参数叠加来实现水域表面的流动性,其次使用Gerstner波叠加来实现水域表面波峰和波谷的不规则性.利用视野范围的特点,对不同视点的水域表面细节数据进行分析,采用基于视点的LOD技术绘制场景网格.针对动态水域引起的波形与网格的"裂痕"问题,采用权值叠加法,实现场景构建的实时性.利用GPU矩阵式并行计算特点,将场景构建的功能移植到GPU中进行计算,提高绘制效率.     

复杂场景中多细节层次模型生成新算法

图形渲染速度目前已成为大规模虚拟漫游场景的主要瓶颈,而降低场景复杂度是提高图形渲染速度的有效方法,目前比较常用的是细节层次(Levels of Detail,简称LOD)模型。在详细分析传统LOD模型算法的基础上,提出了模型差值信息渐增的改进思想,以避免系统的重复建模并减少了数据冗余。算法验证结果表明,改进的LOD算法可以较好的降低场景复杂度,进而提高图形渲染速度。     

Terrain Rendering LOD Algorithm Based on Improved Restrictive Quadtree Segmentation and Variation Coefficient of Elevation

Aiming to deal with the difficult issues of terrain data model simplification and crack disposal, the paper proposed an improved level of detail (LOD) terrain rendering algorithm, in which a variation coefficient of elevation is introduced to express the undulation of topography. Then the coefficient is used to construct a node evaluation function in the terrain data model simplification step. Furthermore, an edge reduction strategy is combined with the improved restrictive quadtree segmentation to handle the crack problem. The experiment results demonstrated that the proposed method can reduce the amount of rendering triangles and enhance the rendering speed on the premise of ensuring the rendering effect compared with a traditional LOD algorithm.     

基于大气模型的天气退化图像复原方法及应用

介绍了一种简单的基于大气模型的天气退化图像复原方法．与以往的天气退化图像复原方法相比，该方法只需要一幅受天气影响的图像和少量的用户提供的额外信息，而不需要任何深度和天气信息，即可去除图像的天气影响．该方法通过深度启发法来获取场景点的深度信息，基于大气模型对天气退化图像进行复原，针对去除天气影响后图像亮度降低的问题，采用了直方图调整方法进行图像增强．在MATLAB平台上的仿真实验结果表明，该方法对天气退化图像复原的效果较好．     

MultiGen Creator构建城市交通场景及其在C++下重建方法

分析了用虚拟现实建模软件MultiGen Creator构建城市交通虚拟场景的建模方法；分别剖析了MultiGen Creator模型的数据组织形式和OpenFlight API组织数据的方式；结合OpenFlight API和OpenGL API编程，在C ／VC中重建复杂虚拟场景．     

复杂几何模型动态视相关的简化

基于三角形网格边折叠的思想，提出了一种新的多边形简化算法以快速生成多层次细节的LOD模型，在折叠边的代价估计中，均衡考虑了多涟形边的长度和多边形表面曲率影响，折叠边的顶点位置从折叠边的顶点中选取，既有助于保留了初始模型的形状，又减少运算量，满足实时绘制的需求。在依据视点选择适当LOD模型时，采用了项点morphing技术光滑多边形模型，减少不同层次LOD模型转化时引起的图像‘跳跃’。在算法实现中，采用增强的多边形数据结构，并用一算例证明了算法的有效性。     

大范围动态海浪实时渲染

为实现大范围动态海浪的实时渲染提出了一种高效方法.首先提出一种基于LOD技术的新型网格模型,采用Gerstner模型在GPU(图形处理单元)上实现了海浪的动态模拟和Choppy波的模拟,给出一种凹凸纹理贴图的方法对较远处的海浪渲染实现加速,并利用动画凹凸纹理改善海浪渲染效果;其次通过立方体纹理实现了对天空、太阳的反射效果,运用Phong光照模型实现了海浪的光照并实现了菲涅尔反射;最后采用动画纹理模拟了海浪中的泡沫,并实现了云在海面上投射的阴影等特殊效果.实验结果表明,该方法可以对90 km范围的海浪进行实时交互渲染,并已成功应用于某飞行模拟器中.     

Infrared image simulation of ground maneuver target and scene

Infrared scene simulation has extensive applications in military and civil fields. Based on a certain experimental environment, object-oriented graphics rendering engine (OGRE) is utilized to simulate a real three-dimensional infrared complex scene. First, the target radiation of each part is calculated based on our experimental data. Then through the analysis of the radiation characteristics of targets and related material, an infrared texture library is established and the 3ds Max software is applied to establish an infrared radiation model. Finally, a real complex infrared scene is created by using the OGRE engine image rendering technology and graphic processing unit (GPU) programmable pipeline technology. The results show that the simulation images are very similar to real images and are good supplements to real data.     

汽车驾驶模拟器视景建模技术研究

在汽车驾驶模拟器视景系统的开发中,场景模型的建立和管理直接影响到整个系统的沉浸感、交互性和实时性.根据系统要求,使用MultiGen Creator建立了场景模型,提出场景的组织和管理原则,并对其中的关键技术如LOD技术、纹理映射技术、实例技术以及mipmapping技术等进行探讨.这些技术已在系统开发中获得成功的应用,取得了较好的仿真效果.