GemstoneFire: adaptive dispersive ray tracing of polyhedrons

Synthesizing realistic images of gemstones requires techniques beyond the scope of normal ray tracing. The fire of such highly refractive objects is what makes gemstones attractive, and also imposes very high computational overhead to perform time consuming dispersive ray tracing. Gemstones are usually cut in polyhdrons as for example, a brillant cut. After a detailed analysis of the nature of dispersive ray tracing of polyhedral objects, we propose here a new method of using three simple rays adaptively to model the ray spreading caused by dispersive refraction. It is shown that the proposed method reduces the computational complexity to an order close to that of normal ray tracing.     

基于压缩感知的无线传感器网络的数据编码

近年来,基于压缩感知的无线传感器网络数据编码的研究取得了一定的进展,但大部分研究是基于"单跳"的传输模型或者没有考虑网络内节点之间的合作。本文提出了一种基于压缩感知和分簇的传感器网络数据编码方法。首先,节点根据自己的编号伪随机的产生一个M维的列向量,把感知的数据xi投影到此向量上,然后把自己的编号和投影的数据一同传输给簇头。簇头把收到的数据进行求和,并且把计算后的结果传送给下一个簇头,直到sink节点。通过仿真实验和理论分析,验证了本文提出的方法比传统的方法能更好地减少网络内数据传输量。     

分形压缩感知高维信号重构方法

压缩感知理论改变了香农采样定理的信号处理思路,具有十分重要的科研应用价值。压缩感知框架下信号重构是获取数字终端产品的关键性环节,典型的重构方法是以基追踪(BP)算法为代表,核心是解决L₁范数最小化问题,但是BP算法在高维的信号重构中表现不佳。因此,本文提出一种基于分形维度的压缩感知高维信号重构方法,采用分形中的Minkowski维度代替L₁范数作为重构问题的目标函数。实验的可视化结果和信噪比均表明,分形压缩感知信号重构方法既保持了BP算法的优点又改善了其维度的广延性。     

Accurate Receptor-Ligand Binding Free Energies from Fast QM Conformational Chemical Space Sampling

Small molecule receptor-binding is dominated by weak, non-covalent interactions such as van-der-Waals hydrogen bonding or electrostatics. Calculating these non-covalent ligand-receptor interactions is a challenge to computational means in terms of accuracy and efficacy since the ligand may bind in a number of thermally accessible conformations. The conformational rotamer ensemble sampling tool (CREST) uses an iterative scheme to efficiently sample the conformational space and calculates energies using the semi-empirical ‘Geometry, Frequency, Noncovalent, eXtended Tight Binding’ (GFN2-xTB) method. This combined approach is applied to blind predictions of the modes and free energies of binding for a set of 10 drug molecule ligands to the cucurbit[n]urils CB[8] receptor from the recent ‘Statistical Assessment of the Modeling of Proteins and Ligands’ (SAMPL) challenge including morphine, hydromorphine, cocaine, fentanyl, and ketamine. For each system, the conformational space was sufficiently sampled for the free ligand and the ligand-receptor complexes using the quantum chemical Hamiltonian. A multitude of structures makes up the final conformer-rotamer ensemble, for which then free energies of binding are calculated. For those large and complex molecules, the results are in good agreement with experimental values with a mean error of 3 kcal/mol. The GFN2-xTB energies of binding are validated by advanced density functional theory calculations and found to be in good agreement. The efficacy of the automated QM sampling workflow allows the extension towards other complex molecular interaction scenarios.     

一种联合采样的神经网络光场

相比传统的光场绘制技术,神经网络光场(NeRF)方法可使用神经网络拟合场景的光线采样,将隐式编码输入图片的光场,合成新视图. 针对NeRF方法训练时间长,绘制视图慢的问题,提出了一种基于联合采样的NeRF方法,通过使粗糙网络和细腻网络共享均匀采样结果的方法,减少了不必要的光线采样,从而加快了网络训练和视图合成的速度. 实验结果表明,在取得近似视图合成质量的情况下,与NeRF方法相比,所提方法的训练时间减少了20%,视图合成的效率提高了25%.     

热处理对多孔铝合金压缩吸能性能的影响

采用渗流铸造工艺 ,制备了Al Si系多孔铝合金 ,讨论了其压缩变形特征及能量吸收性能 ,分别对ZL10 1、ZL111两种多孔铝合金进行T6热处理 ,研究了热处理对这两种多孔铝合金压缩吸能性能的影响。研究结果表明 ,热处理能够提高多孔铝合金的能量吸收能力 ,对屈服强度及能量吸收效率也有显著的影响 ,为提高多孔铝合金的压缩性能 ,应尽可能施行热处理     

纤维对水泥土加固效果影响的试验研究

将短切玄武岩纤维和水泥掺入取自长春地区的黄土中,进行无侧限抗压强度试验。主要研究纤维掺量、纤维长度对纤维水泥土无侧限抗压强度特性的影响。试验结果表明：同一纤维质量掺入比下,随着纤维长度的增加,纤维水泥土抗压强度大体呈上凸型曲线形式,曲线最终趋于无纤维掺入的水泥土强度,说明纤维分布均匀性和纤维分布密度对强度影响较大;同一纤维长度下,纤维水泥土强度随纤维质量掺入比的增大呈波浪型曲线形式发展,第1次波峰值大于第2次波峰值,曲线最终趋于某个固定值,在实际工程应用中,可采用初次波峰的掺入量进行水泥土加固,达到预期加固效果的同时,能够大幅降低工程造价;同时,要充分考虑搅拌不均匀性对水泥土强度带来的影响,且不宜采用过长的纤维进行加固,一方面容易形成集束现象,另一方面容易连挂在搅拌器械上。     

PVC电工套管抗压性能的影响因素

研究了PVC树脂、碳酸钙、增韧剂、塑化度、成型压力、壁厚和外径等对PVC电工套管抗压性能的影响,为pvc电工套管生产企业优化产品配方、调整生产工艺、改进产品结构提供了参考。     

正弦脉宽调制波通用谐波计算与分析方法

针对采样型正弦脉宽调制(SPWM)技术中几种传统实现方法各有优缺点的问题,特别是在谐波含量这一重要指标上的比较,提出了一种谐波通用计算与分析方法,可作为SPWM新技术研究的辅助工具。基于MATLAB数值计算和傅里叶级数,以不对称规则采样法SPWM波的生成及其谐波计算为例,详细分析了脉宽调制(PWM)波的各次谐波和总谐波系数(THD)的计算过程。通过该方法计算对称规则采样法与不对称规则采样法SPWM波的THD值,比较结果验证了该方法的可行性。同时通过以占空比为30%的方波的谐波计算,证明了该方法的通用性。     

考虑分布式电源出力随机特性的配电网节点脆弱性评估

随着分布式电源的接入及配电网规模的不断扩大,配电网的安全性与可靠性面临挑战,配电网脆弱环节辨识问题亟待解决.考虑分布式电源出力随机性对配电网节点脆弱性的影响,建立基于拉丁超立方抽样的风电与光伏随机出力模型;基于复杂网络理论与配电网辐射状的拓扑条件提出改进节点度、改进介数等节点脆弱度指标;利用分布式电源随机出力模型的采样结果得到节点脆弱度指标的分布特性;提出基于样本修正权重的模糊综合评价方法,对考虑分布式电源出力随机性的配电网节点脆弱性进行分析.改进的IEEE 123节点系统算例结果验证了所提方法的可行性与有效性.