基于三维表面模型的任意切割算法*

通过对三维表面模型进行切割,人们可以方便地观察物体的内部结构。针对三维表面模型,提出了一种任意切割算法。任意切割过程首先是交互生成切割曲线,生成切割面;然后通过切割面对表面模型进行切割,在切割面上生成交线序列;再由交线序列与切割面边界生成封闭的边界轮廓,确定各边界轮廓间的包含关系;最后对边界轮廓包围的截面区域进行Delaunay三角剖分并着色,得到完整的剖面。实验结果证明了该算法的有效性和可行性。     

基于硬件的实时地平映射

地平映射是用于计算凹凸映射表面阴影的一项技术.在可编程图形硬件上运用并扩展地平映射技术,力求更准确地表达凹凸表面的层次细节.采取在表面切空间对光照向量进行插值的方法,在多遍渲染算法的基础上,使用三维体纹理代替二维地平贴图,一遍渲染即得到较好的实时自阴影效果.     

三维地质结构模型的切割分析技术及方法

为了清晰地展现模型的内部细节，需要对三维地质模型进行剖切、开挖等分析处理。该文基于空间三角网切割算法TriCut，提出了单个块体的平面剖面生成算法，该算法可实现任意形状的复杂块体的平面剖面的自动、快速、准确的生成。根据该算法实现了地质模型的任意切割分析功能，包括生成剖面图、栅状图等可视化的图件以及基坑开挖、隧道模拟等功能。     

医学图像三维表面模型切割算法

为了在计算机辅助虚拟手术中对重建的三维模型进行切割,提出一种医学图像三维表面模型切割算法,利用鼠标在模型上画任意形状的封闭曲线来模拟手术刀的切割轨迹,从而实现手术过程中的任意交互切割。仿真实验结果表明,该算法具有良好的交互性,能够获得较好的虚拟切割效果,具有一定应用价值。     

基于GPU编程的真实感水面模拟绘制

提出基于GPU编程的真实感水面的优化实时渲染算法。介绍了各种水面渲染需要使用到的图形,数学处理技术。通过固定的顶点流实现了水波建模,凹凸映射贴图和纹理混合,水面的反射和折射等多种特效,并使用可编程流水线的补色渲染完成最后的水面绘制。实验证明该方法可以很好地模拟真实水面的渲染要求,可以满足3D游戏和动画中对水面渲染的需要。     

基于GPU编程的真实感水面模拟绘制

提出基于GPU编程的真实感水面的优化实时渲染算法。介绍了各种水面渲染需要使用到的图形,数学处理技术。通过固定的顶点流实现了水波建模,凹凸映射贴图和纹理混合,水面的反射和折射等多种特效,并使用可编程流水线的补色渲染完成最后的水面绘制。实验证明该方法可以很好地模拟真实水面的渲染要求,可以满足3D游戏和动画中对水面渲染的需要。     

基于VTK的医学三维图像模型构建与切割

虚拟外科手术是医学领域的一个重要研究方向。基于面绘制和体绘制两种可视化算法实现医学图像的三维模型重建,针对不同重建模型分别实现虚拟任意切割：面切割和体切割,并讨论了虚拟切割的交互操作实现方法。用VTK(Visualization Toolkit)初步实现了模拟手术系统中的虚拟切割脊柱体功能。     

基于2D轮廓线的体数据切割算法

为了方便医生从三维角度直观理解体数据的内部细节,提出一种基于2D轮廓曲线的交互式体数据切割算法,并结合可视化工具包和布尔操作实现单平面和包围盒的体数据切割。轮廓线体数据切割算法根据操作者在图像窗口任意勾画的2D轮廓曲线构建切割几何体,并将轮廓曲线和体数据通过坐标变换映射到掩膜图像内,在2D空间实现三维图像数据的切割。实验结果表明轮廓线切割算法可处理任意形状的切割几何体。     

视频图像在三维模型中的渲染

视频监控是大型安防工作中最重要的一个环节,传统的视频监控系统展示给用户的只是独立的二维平面图像,图像脱离环境,整体性不足,为了解决该问题,提出了将视频图像渲染显示于三维模型的思路.研究了纹理映射技术并结合视频图像渲染的特殊性分析研究了Z缓冲算法、Shadow map算法,根据实际应用提出Extend Shadow map算法以实现将视频图像与三维场景无缝贴合.实验结果表明,视频图像渲染显示于三维模型中所体现的优越性.     

一种基于三棱柱体体元的三维地层建模方法及应用

传统的基于表面的数字模型在构建地层时会导致地层模型显示和分析的复杂化,例如在基于剖面的地层轮廓重建时,不同剖面之间轮廓线的分叉问题以及对应和拼接问题等。为了有效地显示在维层状地层的结构,建立了一种基于三棱柱体体元的数字地层模型,同时给出了相关的剖分算法,由于体元的引入,致使相应的剖面和切割算法得到了简化,并解决了工程地质中常见的层状地层模型任意剖面和任意切割的显示问题,也使工程中的多种操作可以在计算机上得到模拟,同时,还列举了基于该模型的相关应用。