基于二维流体场的烟雾模拟算法

通过Navier-Stokes方程建立烟雾流体场的物理模型，以保证视觉的真实感。为了保证运算的实时性，烟雾流体场以二维网格空间∽∽为基础，在每个网格单元的中心点，采用简化的流体方程求解算法计算烟雾的速度场分布和浓度场分布，然后通过双线性插值得到整幅图像中每个像素的浓度。将烟雾模拟技术用于图像的显示特技中，以产生图像消散成烟雾的视觉效果，得到了比较满意的模拟效果。     

基于CFD-DEM耦合的径向移动床反应器数值模拟

针对径向移动床反应器内颗粒及流体分布不均的问题,采用计算流体力学(CFD)-离散单元法(DEM)耦合的方法,对6种不同开口面积和分布形式的中心管的移动床反应器内的颗粒与流体的运动行为进行数值模拟,分析反应器内部气体流场特性及颗粒运动特性的变化。结果表明,开孔面积与进口面积的适宜比例为0.8~1.12,最优比为0.96;改变中心管两端开孔的分布能使流场均布,避免端效应的产生。     

基于3D Gerstner水波的实时模拟研究

简述了模拟水波的原理,使用面向对象方法对水波3D实时模拟系统进行了结构设计,给出了设计模式的结构图,提出了一个可复用的系统框架.详细介绍了使用HLSL对Gerstner水波进行编程的方法,实现了水波实时渲染的模拟并给出了关键的程序代码.最后分析了使用Gerstner波进行水波模拟存在的不足并提出了改进建议.     

基于AutoCAD的实时协同图形系统设计

AutoCAD系统是目前最常用的工程制图软件,基于AutoCAD系统开发实时协同图形设计系统具有较好的市场前景.开发了基于AutoCAD的实时协同设计系统模型,并对其通讯机制、协同方式、界面设计等关键技术进行了研究,最后给出了一个建筑协同设计的实例.     

污染气流扩散三维场景的实时模拟

在环境污染应急系统中,实时模拟污染气流扩散场景是制定污染事故应急措施的关键.为兼顾模拟的实时性和逼真性,利用离散化的思想,提出了一种基于粒子系统的简单快捷的数学建模方法,实现了对污染气体排放现象的建模,并在此基础上设计了一个污染气流的生成算法.最后给出了污染气流扩散的动态模拟效果图.     

基于图形硬件加速的非真实感图形实时绘制技术

非真实感图形绘制(Non-PhotorealisticRendering,简称NPR)能够反映三维形体的几何要素和设计风格,适合于CAD系统和卡通等艺术效果的显示绘制。利用现代可编程图形显示硬件技术,提出了一种在图像空间实现轮廓线提取和绘制的算法,并通过对Blinn-Phong光照模型的改进设计了一种适合于NPR绘制的改进光照模型。实验表明运算速度能够满足交互系统的实时性需求。     

基于戏剧理论的可视化施工模拟框架

在施工过程模拟中,需要分析大量的数据,如资源利用率、施工过程参数和实体状态参数等。分析人员必须通过有效合理的表达方式(图、表、动画等)表示这些数据,从而帮助项目经理和工程师对施工过程进行决策。可视化施工模拟过程直观的反映了分析数据,极大的丰富了模拟信息。笔者借鉴戏剧理论中的表现手法和创作技巧,提出了可视化施工模拟框架,简化了可视化过程,提高了可视化施工模拟的质量和建模效率。另外,此框架模型通过强化模拟分析中常常被忽略的大量细节来简化和抽象可视化施工模拟模型。     

颗粒包覆过程的数值模拟方法比较研究

综述全颗粒和单颗粒均匀包覆的颗粒包覆研究层次;对比表面更新模型、蒙特卡罗模拟方法、分区群体平衡模型、DEM-C-PBM模型、CFD-DEM模型等包覆过程数值模拟方法,提出CFD-DEM模型是单颗粒层次的数值模拟方法;基于颗粒包覆数值模拟方法的比较分析,针对颗粒包覆过程的多场耦合特征,提出CFD-DEM-CVD多尺度模型,将宏观流体尺度、介观颗粒尺度、微观材料沉积尺度耦合起来进行包覆过程数值模拟;提出颗粒包覆过程准确数值模拟的发展趋势是基于单颗粒尺度的表面均匀包覆机理研究和基于反应器尺度的物理场分布研究相耦合的多尺度研究方法。     

基于VRML的移动模架造桥机的动态模拟

造桥机是工程机械中的重要机械设备,鉴于其结构复杂、研制周期长、资金投入大等特点,在设计前期对其进行动态模拟有其理论和实际意义。以某移动模架造桥机为对象,在深入了解其装配关系和施工工艺的基础上,利用VRML实现了装配与施工工艺过程的动态模拟。模拟过程具有动态性、交互性、低带宽网络传输等特性     

基于数值模拟的铸造电弧炉烟气控制方式分析

针对铸造电弧炉排放烟气污染难以控制的现状,采用对目前常用3种除尘排烟方式进行计算机模拟的方法,研究烟气流在排放过程中的流场状况,得到解决该技术难题的初步思路,并提出有利于节能的技术建议,为进一步改进除尘排烟方法提供理论参考.     

实时水面模拟方法研究

提出了一种基于GPU的水面实时模拟方法。该方法不依赖于噪声图,而实现了实时的水波生成、折射和反射效果的菲涅耳合成以及水面光照模型的计算。利用GPU在片段处理前的光栅化处理,该方法渲染负荷不会因水面大小和精度而增大。且依赖GPU的高速计算能力,方法可以达到实时。     

结构振动主动控制的混合仿真和实时控制系统设计

本文针对结构振动主动控制问题构造了基于PC机和DSP的混合仿真和实时控制系统.设计这套系统的目的是要实现在结构振动主动控制中集数据采集、信号处理、模型辩识、控制器设计、多目标优化、控制仿真和实时控制等多功能为一体的计算机辅助控制器设计系统.由于这套系统在仿真和实时控制中均利用了DSP,使得仿真结果更接近于实际的控制效果,因而提高了控制器的开发效率,有利于进一步的实际应用.     

自适应光学系统中实时自适应控制的仿真研究

介绍和分析了一种利用校正残差进行实时迭代的自适应控制算法，可以应用到校正大气湍流的实际自适应光学系统。利用61单元自适应光学系统上实际采集的大气湍流扰动信号，实现了自适应控制算法，并对这种算法的收敛性、稳定性、控制效果等进行了计算机仿真研究，与常规PID算法进行了比较。     

关于建筑防烟设计的探讨

从应用技术角度出发，针对目前国内规范中，防烟楼梯间及前室或合用前室的机械加压送风系统选择的计算方法及计算参数等问题进行探讨，指出规范存在的问题，并提出个人观点，以供参考。     

基于多特征融合的烟雾检测

针对传统火灾探测技术的应用弱点,研究基于视频的火灾烟雾探测方法.首先,根据烟雾的颜色特征,提取视频序列中的疑烟区域.然后,在疑烟区域中提取烟雾的3个动态特征——扩散特征、轮廓不规则特征和使背景模糊特征.最后,利用BP神经网络对这些动态特征进行融合判定.实验结果表明,基于多特征融合的烟雾检测方法能够准确、实时、有效地识别视频中的烟雾.     

基于GPU的快速Sobel边缘检测算法

传统的Soble边缘检测算法的优化和实现都是针对常用处理器(CPU、DSP和FPGA等)提出的,难以应用在图像处理器(GPU)上.本文提出了一种基于NVIDIA公司CUDA架构图形处理器(GPU)的快速Sobel边缘检测算法.快速算法根据GPU的并行结构和硬件特点,采用了纹理存储技术、多点访问技术和对称计算技术三种加速技术,优化了数据存储结构,提高了数据访问效率,降低了算法复杂度.实验结果表明,快速算法充分利用了GPU的并行处理能力,在处理4 096x4 096分辨力的8位灰度图像时速度可达190 fps,是基于CPU实现的122倍.