大坝地震反应数据场快速体绘制算法

为了弥补传统体绘制静止画面时，不能明确判断场值集中部位的不足，提出了一种快速体绘制算法，针对大坝地震反应有限元计算数据场，根据每个单元法线与视线夹角最小的表面来选择剖切方向，将单元剖切成多个四边形面后进行颜色融合和叠加，大大提高了体绘制速度，实现了动态观察体绘制图，从而清楚地分析场值集中部位。     

基于Slicing的快速有限元网格体绘制算法

在Incremental Slicing算法的基础上,针对有限元网格的特点,提出了一种适合于多种有限元单元类型的快速体绘制方法,由于采用硬件加速的多边形ＲＧＢＡ填充方法混合显示数据场与几何体的外表面,优化了切面多边形的形成算法,并对于小单元进行了特殊处理,大大提高了有限元网格体绘制的速度与质量。     

基于有效裁剪被遮挡单元的非规则数据场体绘制算法

提出了一种被遮挡单元的裁剪算法,以加速非规则数据场的体绘制过程。在基于一组平行切割平面的体绘制方法上,新算法通过对图像不透明度缓冲区中的值进行求平均操作,并将所计算的结果存储在一个与不透明度缓冲区间同样大小的平均不透明度缓冲区中,使得只需根据每一数据单元重心投影点在平均不透明度缓冲区中的值,就可得到此数据单元的可见性,从而有效裁剪掉被遮挡单元,降低需处理的数据量,加速体绘制过程。     

一种非规则数据场的体绘制算法

非规则数据场的体绘制是可视化的一个热点和难点。常用直接体绘制算法有光线投射法、单元投影法、快速体绘制算法。本文吸取了上述三种算法的优点,采用体元面投影的方法来确定光线路径;同时考虑到非规则数据场的一些特性,采取三个有效的措施大大加快了投影和求交速度;在采样中用分段积分法代替等距采样,从而进一步提高了图象质量。     

改进的Dividing Cubes算法及其并行实现

体绘制是三维数据场可视化的有力工具，而并行处理则是最有希望使其达到交互式显示速度的途径，本文首先提出了一种ＤｉｖｉｄｉｎｇＣｕｂｅｓ算法的改进方案，以节省该地的执行时间和空间，更为重要的是，改进后的算法在不同视线方向下的绘制时间的差别大为减少，这对于在害时状态下匀速显示一连串视角微不变化的三维数据场非常重要，在此基础上，本文给出该算法的基于分布式内存的ＭＩＭＤ结构的并行实现方案，高效的静态数据分解     

基于物质分类的频域体绘制算法

本文提出了一种新的频域体绘制算法，与以前的频域体绘制（ＦＶＲ－Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ Ｖｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）算法不同的是，该算法借鉴并引入了传统空域绘制算法中普遍采用分类过程，从而使得生成的图象更加接近于空域方法的结果，在些算法的基础上，文中又提出了一种在图象效果上类似于传统空域面绘制算法的方法。该方法通过频域重采样过程中运用Ｌａｐｌａｃｅ算子，使得数据场的三维物质边界面得到     

基于小波的图像序绘制算法研究

以三维医学ＣＴ数据为实验对象,描述基于小波的图像序列绘制的关键技术;物质人了数、体数数据的小波表示、明暗计算及体绘制积分的计算。修正现有文献中差异 分因子的定义,由此提出新的数据结构,阐述利用同一光线上相邻抽样点的相关性构造数据结构的技术,给出了简化的明暗计算方法,以重构三维数据场代替重构光亮度场,提出基于小 图像序绘制的改进算法。最后,通过实例检验了有关绘制算法的实用性能。     

基于PC系统平台实现快速体绘制技术

体绘制技术可将难于理解的三维数据场转化成直观的图像，作为一种最具前景的科学计算可视化技术在医学影像方面有着极强的实用意义。由于体绘制算法需要强大的计算能力，在通常的PC系统上难以实现满足交互式应用的绘制速度，因此阻碍了其普及。研究PC系统上的快速体绘制技术，无疑具有重要的意义．本文使用Shear-warp的体绘制算法，并利用Intel公司的SSE2扩展指令对整个绘制过程进行加速，实现了基于中高档桌面PC系统平台的快速体绘制应用。     

OpenGL和分形算法在地形绘制中的应用

地形绘制是三维场景绘制的重要组成部分。本文研究了在分形算法和OpenGL基础上的三维地形绘制。运用分形插值算法生成高程数据,并做平滑处理,在对高程数据着色后利用OpenGL纹理映射技术实现三维地形的绘制输出。上述方法的实验结果取得预期效果,基本符合工程需要。     

基于空间数据插值算法的空间散乱数据体绘制实现

体绘制技术是一种能够真实地反映空间数据场内部信息的可视化技术。在体绘制研究领域中,非规则的空间散乱数据体绘制目前仍然是一个研究热点。文中采用空间数据插值算法对散乱的原始数据进行网格化插值,然后使用光投影体绘制算法对规则网格数据进行体绘制。最后,通过新方法实现了某油藏区地下流体压力和孔隙度分布结构的体绘制。     

Topology preserving top-down compression of 2D vector fields using bintree and triangular quadtrees

We present a hierarchical top-down refinement algorithm for compressing 2D vector fields that preserves topology. Our approach is to reconstruct the data set using adaptive refinement that considers topology. The algorithms start with little data and subdivide regions that are most likely to reconstruct the original topology of the given data set. We use two different refinement techniques. The first technique uses bintree subdivision and linear interpolation. The second algorithm is driven by triangular quadtree subdivision with Coons patch quadratic interpolation. We employ local error metrics to measure the quality of compression and as a global metric we compute Earth Mover's Distance (EMD) to measure the deviation from the original topology. Experiments with both analytic and simulated data sets are presented. Results indicate that one can obtain significant compression with low errors without losing topological information. Advantages and disadvantages of different topology preserving compression algorithms are also discussed in the paper.     

Conservative interpolation between volume meshes by local Galerkin projection

The problem of interpolating between discrete fields arises frequently in computational physics. The obvious approach, consistent interpolation, has several drawbacks such as suboptimality, non-conservation, and unsuitability for use with discontinuous discretisations. An alternative, Galerkin projection, remedies these deficiencies; however, its implementation has proven very challenging. This paper presents an algorithm for the local implementation of Galerkin projection of discrete fields between meshes. This algorithm extends naturally to three dimensions and is very efficient.     

一种可见外壳生成算法

提出了一种可见外壳(visual hulls)生成算法.该算法充分发挥了自适应采样距离场(adaptively sampled distance fields,简称ADFs)表示物体时在逼近精度和内存消耗方面的优越性.与传统的通过体素求交生成可见外壳的方法不同,该算法引入ADFs作为描述可见外壳的采样距离场的空间数据组织形式,从而极大地简化了求交运算,提高了算法的效率.最后通过改进的SurfaceNets算法,将可见外壳的ADF表示转化为面片表示.实验结果表明,该算法可以快速地生成具有较高精度的复杂模型.     

基于Poisson方程的曲线形状渐变方法

以定义在分段线性曲线上的离散Poisson方程为理论基础,提出了一种同时适用于平面和空间曲线形状渐变的方法.通过在源曲线和目标曲线上定义局部标架,给出了一种非线性梯度场插值算法,使得源曲线的梯度场逐步过渡到目标曲线的梯度场,所得到的中间梯度场与用户指定的关键节点路径一起输入离散Poisson方程求解得到渐变序列 .该方法不直接插值顶点坐标,而是将源曲线与目标曲线视为定义在公共定义域上的标量场,并在梯度域进行梯度场操纵.对中间帧曲线周长以及平面曲线所包围的内部面积变化的统计表明:该算法尽可能地保持了几何形状的刚性,在中间帧求解的稳定性方面该算法优于同类其他方法.     

复杂非均质地层的等值线生成算法研究

等值线图是复杂油气藏地质研究中的一类重要表示形式。针对地层数据特点,研究和分析了复杂非均质地层数据等值线绘制方法的不足,提出一种新的分区方法,实现了带断层的数据集合划分。基于Delaunay三角剖分算法,并以几何多边形为雏形,建立了带约束的三角网格模型。采用约束Delaunay三角网的拓扑结构,选用改进的反距离加权插值算法,有效地解决了断层两侧高程值问题,并结合实际应用要求在VC++与OpenSceneGraph的开发环境下,实现了非均质带断层的地层等值线的绘制。通过对国内某采油厂的实际油气储集地层数据等值线图的绘制和可视化,证明了方法的可行性和准确性。     

基于MPI的并行Kriging空间降水插值

为减少空间降水插值的计算时间,以MPI并行接口为技术手段,采用数据划分建模方法,实现改进Kriging算法的并行算法.在Linux操作系统上搭建并行计算环境,试验数据表明,该并行算法能有效节省计算时间并具有良好的加速比、并行效率和扩展性.为Kriging插值算法的并行化实现和应用提供有意义的参考.     

基于三角区域有理函数的图像自适应插值

基于有理函数模型提出了一种新的图像插值算法。此类有理函数基于三角区域构造 并且具有简洁且灵活的表达式,同时含有一个可调节参数,在不改变插值曲面输入数据的前提下, 可以通过调整参数来微调曲面弯曲程度从而达到更加理想的插值效果。首先将图像区域进行三角 剖分,将有理函数模型定义域转化到其特殊域（等腰直角三角形域）,通过区域变换使插值曲面 达到更好的连续性和光滑性,有效提升了插值精度;然后利用一种基于边缘走向的权值确定方法 分别确定各个三角域的权值;最后通过等值线分析将图像划分为不同区域,在平滑区域上随机选 择或者固定参数进行插值即可,在非平滑区域上则进行参数的最优化选取,使当前的插值曲面块 达到最优,进一步提升了插值精度。本文算法在边缘区域和纹理信息保持方面相对于传统插值算 法具有一定的优势,有效地消除了常见的振铃、走样等现象,并且具有良好的视觉效果。     

Distance field manipulation of surface models

A surface manipulation technique that uses distance fields-scalar fields derived geometrically from surface models-to combine, modify, and analyze surfaces is presented. It is intended for application to complex models arising in scientific visualization. Computing distance from single triangles is discussed, and an optimized algorithm for computing the distance field from an entire closed surface is built. The use of the fields for surface removal, interpolation and blending is examined. The strength of the approach is that it lets simple 3D algorithms substitute for potentially very complex 2D methods     

A polynomial modeling based algorithm in top-N recommendation

Recommendation is the process of identifying and recommending items that are more likely to be of interest to a user. Recommender systems have been applied in variety of fields including e-commerce web pages to increase the sales through the page by making relevant recommendations to users. In this paper, we pose the problem of recommendation as an interpolation problem, which is not a trivial task due to the high dimensional structure of the data. Therefore, we deal with the issue of high dimension by representing the data with lower dimensions using High Dimensional Model Representation (HDMR) based algorithm. We combine this algorithm with the collaborative filtering philosophy to make recommendations using an analytical structure as the data model based on the purchase history matrix of the customers. The proposed approach is able to make a recommendation score for each item that have not been purchased by a customer which potentiates the power of the classical recommendations. Rather than using benchmark data sets for experimental assessments, we apply the proposed approach to a novel industrial data set obtained from an e-commerce web page from apparels domain to present its potential as a recommendation system. We test the accuracy of our recommender system with several pioneering methods in the literature. The experimental results demonstrate that the proposed approach makes recommendations that are of interest to users and shows better accuracy compared to state-of-the-art methods.     

雷达引导数据插值算法改进

为了确保天线在引导数据的驱动下,速度变化更加平稳,减小对天线结构和伺服驱动的损害,对某雷达引导数据插值算法进行改进,采用样条插值算法对引导数据进行插值.通过数值模拟方法分析三种不同插值算法对雷达系统引导数据的影响,结果表明,样条插值算法能够为雷达系统提供更加合理的引导数据,实现雷达引导数据过渡的平滑性,有效保护了天线和伺服驱动系统,且样条插值算法在实际操作中易于实现,因而是一种科学有效的引导数据插值算法.