基于GPU的层次包围盒快速构造方法

为了能够在基于光线跟踪技术的真实感图形绘制过程中迅速而高效地排除无效的光线相交计算,快速地构造高质量的加速结构,提出基于图形处理器（GPU）体系架构研究基于图形处理器的层次包围盒快速构造方法.在构造初期、构造中期、构造末期3个阶段分别针对二叉树结构特点和多核架构特点来设计不同的策略,从而实现层次包围盒结构(BVH)的并行快速构造.实验表明,采用该方法可以最大限度地发挥图形处理器强大的并行计算能力,有效使用硬件计算资源和存储资源,在保证加速结构构造质量的前提下大大缩短加速结构的构造时间.     

动态3D虚拟场景并行化光线跟踪加速结构设计

为提高光线与虚拟场景几何面片求交的计算效率,提出一种基于混合模式的空间加速结构。该方法改进传统的层次包围盒,把细分层次包围盒与空间均匀网格划分相结合,实现了可并行的混合空间加速设计。此外,把帧间可重用的数据抽取至数据缓存,建立多几何群组的加速结构共享,实现了光线跟踪算法的并行优化。实验证明,该混合加速结构能有效加快光线跟踪的光线场景求交判断速度,快速实现光线跟踪并行化计算。     

三角网格曲面模型快速求交算法

提出一种三角网格曲面模型快速求交算法,该算法基于三角网格曲面模型动态空间索引结构,通过结点包围盒相交检测快速缩小求交范围,准确定位相交三角面片包围盒集合并对该集合进行排序,依次连接各包围盒内三角网格曲面模型交线数据,实现曲面模型交线快速提取.实例证明,该算法可有效地提高数据密集、形状复杂的三角网格曲面模型求交效率,对逆向工程中三角网格曲面模型的裁剪、拼接及数控加工刀轨生成具有重要意义.     

一种快速的基于并行的碰撞检测算法

提出了一种基于并行的碰撞检测算法,主要采用分治策略建立平衡包围盒树,通过遍历包围盒树组成任务树,采用流水线技术遍历任务树来加速碰撞检测。该算法同时应用了多线程技术,能运行于单处理机和多处理机。     

全线索二叉树中的插入运算

给出了在全线索二叉树中插入结点和二叉树的算法,然后阐述了这种运算的特点。     

全线索二叉树中的插入运算

给了了在全线索二叉树中插入结点和二叉树的算法，然后阐述了这种运算的特点。     

虚拟装配中实时碰撞检测方法研究

本文介绍了基于层次包围盒的碰撞检测算法,并着重对现有的各种包围盒类型进行了分析比较。文章对OBB包围盒的计算算法、包围盒树的建立算法、包围盒的重叠测试进行了研究,最后以OBB验证了该类算法的有效性和正确性。     

基于层次包围盒与平均单元格的三角网格求交

层次包围盒法,通过在求交过程中对模型包围盒地不断划分,最终筛选掉大量不相交的三角面片.平均单元格法,对求交模型进行预处理,以加快相交元素对的获取.综合两种方法的各自优势,提出一种混合的求交算法,对两个模型分别创建各自包围盒,进行层次包围盒法,粗略地排除不相交的三角形;再采用平均单元格法,将相交的三角形准确地定位到各个单元格内.实验结果表明:该算法速度远远大于层次包围盒法,与平均单元格法的速度大致相当,但是消耗的内存却大大减少,使得该方法更适用于巨大的模型场景.     

适用于云存储冗余的半随机线性网络编码

为了实现数据冗余备份,根据云存储的结构特点和可用性要求,提出半随机线性网络编码(SRLNC)算法,使用有限域GF(2s)上的单位行向量和随机行向量组成编码矩阵,对数据块分片、编码后进行冗余存储,采取单位行向量优先的策略进行解码.分析了该算法的解码方程组存在唯一解的概率,并提出衡量算法运算时间的"每字符运算次数"指标.实验结果表明,新算法在解码过程的运算时间随结点可用性的增加以指数级减少,当冗余度≤3且结点的可用性≥0.8时,比随机线性网络编码算法的编码运算时间快33%以上,比解码运算时间快5倍以上,适合应用于"一次写多次读"的云存储系统.     

碰撞检测中的包围盒方法

讨论了当前虚拟环境中应用比较广泛的2类碰撞检测算法——空间剖分法和层次包围盒法.重点对层次包围盒算法中的轴向包围盒(AABB)法、方向包围盒(OBB)法和固定方向凸包包围盒(FDH)法从包围盒的构建、相交检测等方面做了详细分析,并从计算复杂度、适用范围等方面对这3类方法进行了比较.     

基于对象扩展的概念格批处理构造算法

大多数概念格批处理构造算法,由于产生大量不满足外延最大扩展性的结点即冗余结点,导致相同内涵的结点重复生成,降低了概念格的构造效率。给出了一种新的基于对象扩展的概念格批处理构造算法（OEBCA）,该算法对每层新生成的结点进行对象扩展,使其满足外延最大扩展性,相同内涵的结点只生成一次,从而避免了冗余结点的产生,提高了概念格的构造效率。实验结果表明,该算法是正确的和有效的。     

基于自适应在线遗传PID的监测网络拓扑控制研究

针对煤矿井下工作面环境复杂、无线传感器网络节点能量有限和通信易受干扰等实际特点,为了解决网络连通性、链路可靠性和能耗的问题,提出了一种基于自适应在线遗传PID的井下工作面无线传感器网络的拓扑控制算法.在局部平均算法的基础上,将控制算法和生物智能算法引入到WSN的拓扑控制中,可以克服现有的拓扑控制算法存在的收敛速度慢、算法不稳定等缺点,有效地提高能耗有效性和收敛速度.结果表明:将控制思想和人工智能引入到拓扑控制优化,与局部平均算法对比,节点平均启动能耗降低了84%,启动网络所有节点消耗的能量降低了60%～70%;启动时耗提高9.2%～12.7%,提高了收敛性和能效性.     

现代物流信息管理中配送车辆路线优化研究

在分析车辆路线问题（VRP）现有启发式算法的基础上，提出了求解该问题的一种改进遗传算法（IGA）。该方法的核心在于针对遗传算法的局部搜索能力的不足，在选择、交叉、变异等遗传操作之后，引入逆转换位算子，根据适应度是否增加，对新产生的染色体进行多次逆转操作。模拟计算结果表明，该改进遗传算法明显增强了群体演化的质量，提高了算法收敛速度。     

Joint Power Control with Inter-Link Interference Prediction for Wireless Ad Hoc CDMA Networks

In the last fewyears there has been quite anin-terest in the ad hoc(self-organizing)networks basedon code division multiple access(CDMA)tech-niques[1].Thefocus of this paperisto work on powercontrol algorithms for ad hoc CDMA networks.As-suming that thereis a receive node that receivendif-ferent signals transmitted fromnneighbor transmitnodes throughnchannels that are assigned in oneti me slot and using different spread codes.In order to meet signal-to-interference-ratio(SIR)requirement,th…     

基于虚拟场的能量高效传感器网络地理路由

针对现有的无线传感器网络(WSN)地理位置路由在遇到空洞时,集中使用空洞边缘节点转发而导致能量迅速耗尽的问题,提出利用虚拟场模型均衡节点能量消耗的路由算法.传输节点根据虚拟场模型,采用空洞信息、自身位置及目的节点位置作为参数,计算当前位置的虚拟场矢量.根据此矢量方向进行贪婪路由选择.受虚拟场模型的引导,数据传输路径在未遇到空洞时已提前开始绕行,路由能耗不再集中于空洞边缘,而是更均匀地分布于全网.实验表明,该算法在网络生命周期和数据包投递率方面明显优于现有的地理位置路由,在传输延迟方面两者接近,验证了虚拟场模型具有平衡节点能量消耗、提高能源利用率的效果.     

无线传感器网络能量均衡路由算法

针对无线传感器网络中节点能量利用不均衡的特点,对其拓扑结构进行分析,建立了路由模型,结合普通遗传算法的基本原理,提出一种基于多目标遗传算法的无线传感器网络路由优化方法.在选择通信链路过程中,综合考虑传输路径的能耗和路径中节点的剩余能量等因素,采用多目标遗传算法求解一条能耗低且剩余能量较充足的路径作为数据传输路径,实现网络中节点能量的均衡化.仿真结果表明,该优化机制有效延长了网络的生命周期,改善了网络的性能.     

基于电流注入型网络结构电压稳定性分析

电力网络中存在某些脆弱环节,对电力系统的稳定性有着重要的影响。本文将特征结构方法与电流注入型相结合,推导出一种判断电力系统薄弱节点,薄弱线路的方法。该方法利用电流注入型与电力系统的网络结构相对应,进而评定实际电力网络结构稳定性的强弱。     

基于几何学的无线传感器网络定位算法

提出一种基于几何学的无线传感器网络(WSN)定位算法。把网络区域中的节点分为锚节点和未知节点,假设在定位空间中有n个锚节点,由于受到几何学的限制,实际可行的锚节点序列是有限的,因此利用一种几何方法判断锚节点间的位置关系,从而选取最优的锚节点序列,能够更精确地确定未知节点的位置,并且分析了待定位节点的邻居锚节点数量对定位精度的影响。仿真结果表明,与已有的APS(Ad-Hoc positioning system)定位算法相比,该算法可有效地降低平均定位误差和提高定位覆盖度。     

协方差交叉在分布式传感器网络定位中的应用

节点定位的精确性在分布式传感器网络的许多应用中都起着至关重要的作用。目前较受关注的定位方法主要包括TDOA和RSS。这两种方法是非独立的,而且定位精度易受噪声影响。如果采用传统的卡尔曼滤波方式对数据加以融合,可以降低估计误差。但因假定数据间的协方差为零,使结果并非保守可靠。本文将协方差交叉算法应用于此类数据融合问题,分别在泊松分布和均匀分布情况下,对分布式传感器网络的节点定位过程加以仿真。结果显示,协方差交叉算法更加可靠,并且提高了定位精度,非常适用于分布式传感器网络。     

全互连立方体网络的路由算法研究

一种应用于大规模并行处理系统的结点度等于常数的递归多级分层互连网络,称为全互连立方体网络(FCCN,Fully Connected Cubic Network)．FCCN具有可扩展性好、延伸性能好等优点．一个m-FCCN可以由8个(m-1)-FCCN来递归得到,FCCN网络的结点度与网络的规模大小无关,网络的直径和平均结点距离都与结点数的立方根成正比．提出了FCCN中的简单自寻路算法．并与最短路由算法进行比较研究,计算结果表明,在85％以上的情况下,自寻路算法可以得到最短距离;并证明了FCCN在信息局部性系统中具有比较高的并行处理效率．