快速百分比靠近软阴影绘制算法

为了在较低的时间开销下生成高质量的软阴影,提出一种快速的百分比靠近软阴影（percentage closer soft shadows,PCSS）绘制算法。该算法基于百分比靠近软阴影算法,首先使用多尺度阴影图技术对阴影图进行预处理,同时去除其中对阴影图查询贡献较小的像素,降低预处理的开销;然后基于快速遍历方法,使用一种有效的采样方式,对部分搜索区域进行采样,并利用采样信息提高快速遍历结果的准确性;接着设计一种复用方案,对于多个相似像素组成的相似像素组,只对其中一个被称为代表像素的像素进行耗时的计算,组内其它像素复用代表像素的计算结果,降低了计算总量,提升算法性能。最后对生成的软阴影进行模糊处理,使其边缘更为平滑。此外,通过对比不同设置下的实验结果,确定出较为合理的参数。为验证算法的有效性和通用性,使用随机生成的场景进行测试,并与主流算法进行对比,对比指标为软阴影质量和算法运行时间。实验结果表明,该算法在保证软阴影质量的条件下,拥有更高的性能,并且虚拟场景中阴影部分所占比例越大,性能提升越大。     

建筑物环境风场数值模拟

应用紊流大涡模拟方法对建筑物环境风场进行了数值模拟.采用尤拉观点引入大涡模拟法作为风场的紊流模式,并采用SIMPLE法求解环境风场流场.数值计算结果与实验符合较好,表明紊流大涡模拟比标准的k-ε紊流模式具有较高的可靠性.     

低频阴影与储层特征关系的数值模拟

为了研究在不同储层厚度、储层下部地层反射界面不同深度情况下低频阴影的出现规律及特征,推导了一种三维弥散黏滞型波动方程的频率波数域波场延拓算法,设计了5个不同的含油气地质模型,对各个模型的地震响应进行了数值模拟,再利用广义S变换对模拟的剖面进行瞬时谱分解,分析了各模型的地震响应以及反射能量随频率的变化等．结果表明：储层低Q时、孔隙介质中流体的黏滞性和弥散性等物理性质明显,且油气层达到一定厚度时低频阴影更明显,它可出现在油气层下部的不同深度位置．在8～12Hz时,油气层为强能量亮点,其下部显示有强能量的低频阴影,即“上强下强”特征,随着频率增高至16～60Hz时,低频阴影逐渐减弱直至消失,而油气层的谱能量仍相对较强,即表现为“上强下弱”特征．     

对地基应力解除法进行建筑物纠偏数值模拟

为研究对建筑物进行纠偏，提出了土体的一种非线性弹—粘弹性流变本构模型，并将模型成功运用于软粘土纠偏实践中，用有限元法对地基应力解除法纠偏建筑物的全过程进行了数值模拟，并对施工过程中地基应力水平场和位移场的变化转移、沉降速率随时间的变化规律及计算范围内地面的沉降量等进行了分析；结果表明：软土的流变特性对纠偏的影响不可忽略；考虑土体的流变能够较好地指导建筑物的纠偏实践。     

建筑物绕流的环境效应

本文建立了一个适合建筑物绕流等环境流动的可压缩湍流粘性数值模型，并用该模型模拟了单个和多个建筑物的绕流，得出了建筑物间的滞留旋涡，建筑物“热岛”等对环境有很大的影响的流谱。     

分形递归树的森林景观实时模拟方法

为真实地模拟自然界的森林景观,在利用分形递归算法构建参数化三维树木模型的基础上,结合OpenGL函数,将纹理映射、Alpha测试和地面阴影应用到树木的真实感绘制中．并在算法中引入随机数,实现大小不同、形态各异的树木生成．绘制时,根据视点距离的远近,调整场景的精细程度,以符合视觉效果,且加快了图形生成速度．以此方法构造森林,可改变观察者的视点位置,实现对森林景观的实时模拟．     

高频突发自适应选频控制系统的实时基带模拟

在现代高频通信中，为了提高抗干扰与抗截获性能，使用了突发通信模式。在这种通信模式中，一个关键技术是自适应选频技术。本文介绍了突发自适应选频技术的相关内容，提出了一种自适应选频方案，并在基带上用ＴＭＳ３２０Ｃ３０ＤＳＰ成功地实时模拟了整个选频过程，证明方案有效呆行，在自适应选频后选出的最优频率与预期的一致，并得出了一些有价值的结论。     

建筑物条件下埋地天然气管道泄漏扩散数值模拟

针对城镇埋地天然气管道泄漏扩散过程, 考虑多建筑物条件下不同组分、 不同浓度的气体扩散规律, 利用计算流体力学( CFD) 软件建立埋地管道泄漏扩散过程的三维物理模型, 将环境风场和泄漏速率以用户自定义函数形式引入边界条件中, 将模拟过程分为环境风场的稳态模拟和泄漏扩散的瞬态模拟两步, 又将泄漏扩散过程分为持续泄漏扩散和管道阀门关闭后的泄漏扩散两个阶段, 分析天然气的泄漏扩散规律。结果表明, 环境风场的稳态模拟是十分必要的, 建筑物附近流场存在三个低速区, 建筑物边缘存在较大的速度梯度; 天然气的持续泄漏扩散阶段呈现土壤层局限扩散、 上游低速区积聚、 气云浮升、H₂S的沉积扩散等特征, 在阀门关闭后的阶段呈现气体扩散延续性、 气云由上而下消散等特点; 在本文工况条件下, H₂S比CH₄的扩散范围大, 消散时间晚, 危险性更大。     

多裂缝“应力阴影”的有限元数值模拟

“应力阴影”效应对压裂人工裂缝扩展具有重要影响,目前对多缝内压力变化对应力干扰影响的研究较少。以弹性力学虚功原理为基础,利用有限元法自行编制程序模拟得出,在给定裂缝尺寸、缝内流压等条件下最优裂缝间距为140 m,模拟了最优裂缝间距的应力阴影分布状态,两裂缝尖端处主方向变化较大;在两缝之间存在特定的区域主应力值较小,并根据缝内压力反求出在排量约为4.8 m3/min下,可利用此区域的“应力阴影”促使两主裂缝沟通,形成复杂缝网。最后分析了各条裂缝内的流压比值及每条裂缝流压等因素对应力阴影的影响规律,可通过多级交替改变排量、液体黏度及加人工转向剂暂堵裂缝等措施实现多缝内流压变化,控制两缝流压比值在0.5~2.0区间内,增强缝间应力干扰,促进水力压裂过程中复杂缝网的形成,因此细致研究复杂裂缝间压力分布对“应力阴影”的分析非常关键。     

夏热冬暖地区居住小区的阴影率

分析了夏热冬暖地区建筑利用日照阴影防热降温的处理手段。论述了日照阴影与居住小区热环境的密切关系。并通过对同一居住小区两个不同的规划方案的日照阴影情况进行对比研究，由此提出阴影率的概念，并对阴影率的计算及特点进行了分析。     

基于构件/构架复用技术的仿真系统软件研究

针对传统仿真系统软件开发的不足,将复用技术应用于仿真领域,提出基于构件/构架复用技术的仿真系统软件模型及设计方法,并在STAR-90仿真支撑系统的基础上,实现了复用仿真系统软件的开发。     

基于OpenGL的溃坝洪水实时交互仿真显示

随着计算机技术的突飞猛进,三维空间可视化技术逐步得到应用,将计算机图形学和虚拟现实技术应用于科学计算领域已成为当前研究热点之一.基于平面二维溃坝水流模型、VC和Fortran的混编技术以及OpenGL三维显示技术研制开发了实时交互可视化系统,本系统采用驾驭式交互视算,计算和显示同时进行,并实现人机交互,对溃坝洪水过程进行实时仿真显示,为溃坝洪水演进模拟和分析提供一种科学有效、身临其境的可视化途径.     

500 kV地下变电站仿真培训系统架构设计

介绍静安（世博）500 kV地下变电站仿真培训系统的架构设计。对各分系统进行模块化建模,分析各分系统内和分系统之间的信息交互,并基于SQL Server数据库平台完成软件系统信息交互的设计.通过分层设计方法完成变电站仿真培训系统搭建,并提出一种通用的系统架构,具有灵活性和通用性等特点.     

基于CIM的仿真培训系统实时数据库的设计

针对仿真培训系统实时性的要求，在IEC 61970 CIM公共信息模型的基础上，通过在电力设备之间定义连接端的 方式实现设备连接建模，从而建立了集控站仿真培训系统的面向对象的数据模型.设计了一个常驻内存的实时面向对象数 据库系统（MMRT OODB），利用Windows NT操作系统内存管理技术，把整个数据库映射进虚拟存储空间，避免了数据结 构的转化.同时提出了内存映射、线程同步、数据一致性与并发控制等一些高性能MMRT 00DB的关键实现技术.结果表明 ，数据库常驻内存，采用一体化的单一级储存结构，并在客户端缓存数据，能使数据库系统性能得到很大的提高     

基于HLA的车辆半实物仿真中精确定时方法

在基于高层体系结构(HLA)标准设计车辆半实物仿真平台的体系结构中,为了解决仿真中遇到的实时性问题,分析Windows中的各种精确定时技术.利用VC++编制的测试程序,结合DSP硬件和数字示波器分别对Windows中定时技术的定时精度进行测试.通过在基于HLA的管理者联邦成员中添加高精度定时器来实现仿真步长的控制,改善了基于HLA仿真系统实时性性能不足的问题,在仿真周期内没有出现数据包丢失和数据传输延迟的问题,保证了系统数据通讯的同步要求.     

GPU加速的二维流体实时流动仿真

Stable Fluids是计算机图形学领域标准的流体仿真技术,但其存在一定的数值耗散.针对这一问题,将计算流体动力学领域(CFD)成熟的SMAC法移植到计算机图形学领域,结合CFD领域合理的边界条件处理及其相关技术进行二维流体的实时流动模拟.基于2种技术在可编程图形硬件(GPU)上进行Kárman漩涡以及叶轮机械叶片尾流等算例仿真,试验表明SMAC法具有更强的视觉真实感和物理真实感,是纯CFD技术的移植和加速,因而具有一定的工程价值;所采用的噪声纹理混合技术能够准确反映流体流动的物理细节,适用于计算机图形学领域,并可应用于矢量场的数据可视化.     

基于HLA的船舶避碰仿真平台的实现

为了迅速地搭建船舶避碰仿真平台,采用了HLA的模块化建模思想,既能充分利用现有的功能代码,又能不断添加新的功能模块,省时而高效地完成了仿真任务.首先阐述了基于HLA的船舶避碰仿真平台开发的软硬件环境及平台的体系结构,然后充分把整个船舶避碰仿真平台作为一个联邦,将其按功能划分成若干个联邦成员,按照美国国防部提出的联邦开发的过程--FEDEP进行分布式仿真的设计和开发.想定联邦剧情、划分联邦成员功能、设计FOM/SOM文件,最终用VC2003.net进行各联邦成员的程序开发,建立起了基于HLA的两船避碰仿真平台.在想定剧情下的避碰仿真试验结果表明,该平台能够很好地实现船舶避碰的功能,同时,该分布式避碰仿真平台比集中式仿真具有更好的灵活性和可扩充性,便于未来向复杂的多功能避碰平台的演化和升级.     

基于SOA实时数据仓库的研究

主要研究了基于SOA实时数据仓库的体系架构和设计方法。SOA是基于标准的、松散耦合的软件体系结构,采用WebServices技术使得跨平台的、无缝共享的、实时的数据交换更容易实现。正是SOA的这些特点．解决了传统EAI存在的体系结构紧密耦合、缺乏工业标准等问题。