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1.
虚拟现实的图形生成技术   总被引:38,自引:1,他引:37  
虚拟现实是一种高度逼真的模拟人在自然环境中视、听、动等行为的人机界面。图形生成是虚拟现实技术的重要瓶颈。本文对面向虚拟现实的实时图形生成技术及其发展情况作了详细的介绍和综述。其主要内容是图形生成的硬件体系结构以及在虚拟现实的真实感图形生成中用于加速的各种有效技术。  相似文献
2.
超大规模地形场景的高性能漫游   总被引:30,自引:0,他引:30       下载免费PDF全文
超大规模地形场景包含大量的几何和纹理数据,无法一次性载入内存,并具有极高的复杂度,因而无法进行实时绘制.提出一种高性能的外存地形场景实时漫游技术.该方法使用离散层次细节技术并结合视点相关的动态连续层次细节选择和过渡.算法为地表的简化提出一种新的基于受限法向锥的误差计算方法,使得模型简化具有轮廓保持和光照保持特性.当生成网格包含三角形数目相当时,该方法比传统的基于几何误差的简化更加符合漫游时视觉的感知规律.场景简化过程中提取出的潜在轮廓特征可以通过巧妙地构建漫游时视线方向上的增量地平线来随时更新场景不同部分的可见性信息,并以此控制无用数据页面的载入和无效场景部分的绘制,提高绘制速度.漫游系统采用多线程技术,使CPU,GPU,I/O三者的效率得到充分发挥,并可实时生成具有光照和阴影效果的漫游图像.  相似文献
3.
基于物理的流体模拟动画综述   总被引:26,自引:6,他引:20  
基于物理的流体模拟近年来成为计算机动画领域的一个研究热点.回顾了该领域中基于物理的流体模拟的发展情况,总结了该研究方向所采用的各类方法,并结合各种现象的特点分门别类地详细展开.其方法总体上可以分为欧拉法和拉格朗日法,涉及的现象包括烟雾、火焰、爆炸、波浪、气泡以及自由运动界面等.最后展望了未来发展的3个重点:细节策略、加速策略和控制策略,以使整个模拟能够更好地满足人们对真实感、实时性以及灵活性的需求.  相似文献
4.
基于GPU带有复杂边界的三维实时流体模拟   总被引:25,自引:0,他引:25       下载免费PDF全文
在GPU(graphics processing unit)上求解了复杂场景中的三维流动问题,充分利用了GPU并行能力以加速计算.与前人的方法不同,该方法对于边界条件的处理更为通用.首先,通过在图像空间生成实心的剖切截面构成整个障碍物信息图,算法使得流体计算与整个几何场景的复杂度无关,通过对各体素进行分类并结合边界条件,根据障碍物形成修正因子来修改对应的值;另外,采用更为紧凑的数据格式,以充分利用硬件的并行性.通过将所有标量的运算压缩到纹元的4个颜色通道并结合平铺三维纹理,减少了三维流场计算所需要的绘制次数.实验结果显示出算法的有效性和高效率.该算法可以实时计算并显示一个采用中等规模离散的复杂场景.  相似文献
5.
基于图象绘制的虚拟实现系统环境   总被引:15,自引:4,他引:11  
蔡勇  刘学慧 《软件学报》1997,8(10):721-728
虚拟实现的一个重要目标是使用计算机生成逼真的视觉世界,使用户可以对虚拟世界的客体进行交互考察,虚拟实现的实现有两种方法,传统上,用三信图形学的方法实现建模和绘制。此方法需要繁琐的建查和昂贵的专用绘制硬件,而且图形绘制的质量的场景的复杂性受到很大的限制。基于图象的绘制是实现虚拟实现系统的一种新方法。它克服了三维图形方法的缺点。本文在总结已有技术的基础上,提出一个实现基于图象绘制的虚拟现实系统模型,并  相似文献
6.
基于图象空间判据的地表模型加速绘制技术   总被引:12,自引:1,他引:11       下载免费PDF全文
刘学慧  吴恩华 《软件学报》1998,9(7):481-486
在利用图形绘制实现虚拟现实的研究工作中,为了加速图形生成以保证实时的图形绘制,物体层次细节模型LoD(level of detail)的选择是其最主要的解决办法.其主要原理是根据物体对于观察者的重要性选择该物体绘制的细节.地表模型作为多边形网格模型的一种特殊几何模型,在各种虚拟现实系统中有着重要而广泛的应用.该文通过对地表模型实时生成特殊性要求的分析,提出具有焦点加权因子的基于图象空间误差的、适用于地表模型特殊性的、有效的加速简化方法.以焦点和显示面积的有效结合作为物体重要性评价尺度,有效地简化了地表模型的绘制.同时,算法结合均匀网格模型的多分辨率细节层次模型,以“块”作为地表模型大面积简化的空间单位,加速地表模型的简化操作,以实现较为复杂的地表模型的实时绘制.  相似文献
7.
基于图象绘制的虚拟现实系统环境   总被引:7,自引:1,他引:6       下载免费PDF全文
蔡勇  刘学慧  吴恩华 《软件学报》1997,8(10):722-728
虚拟现实的一个重要目标是使用计算机生成逼真的视觉世界,使用户可以对虚拟世界的客体进行交互式考察.虚拟现实的实现有两种方法.传统上,用三维图形学的方法实行建模和绘制.此方法需要繁琐的建模和昂贵的专用绘制硬件,而且图形绘制的质量和场景的复杂性受到很大的限制.基于图象的绘制是实现虚拟现实系统的一种新方法.它克服了三维图形方法的缺点.本文在总结已有技术的基础上,提出一个实现基于图象绘制的虚拟现实系统模型,并据此模型实现一个实验系统及相应的图象工具.  相似文献
8.
超量外存地表模型的实时绘制技术   总被引:6,自引:1,他引:5  
提出一种分块策略对规则网格进行区域分割,采用空间填充曲线对分块内网格点进行多分辨率排列,并基于分块多分辨率对地形网格实时调度和页面预取.文中算法利用块模型进行分块视域剔除和分块LOD场景渲染.在多线程分块多分辨率调度和渲染策略下,大大减少了模型的I/O负载,可以在有限环境下满足实时场景绘制要求.  相似文献
9.
基于象素的光照计算技术   总被引:4,自引:1,他引:3  
多年来由于硬件所提供的功能有限,实时绘制普遍采用基于顶点的光照计算技术,但是这种技术无法反映粗糙物体的光照细节,因此也就无法实时地绘制具有高度真实感细节的物体,基于象素的光照计算技术采用新一代的硬件,可以实时地绘制粗糙物体的光照细节,具有很高的真实感,首先,对基于象素的光照计算技术与基于顶点的光照计算技术进行比较,分析基于角素的光照计算技术的优点;然后,在介绍基于象素的光照计算技术的发展的同时,分析基于象素的光照计算技术的理论基础,比较了它与Phong明暗处理硬件加速技术的关系,最后,在介绍最新硬件功能的基础上,给出了实现流程和效果图。  相似文献
10.
Accelerated Backward Warping   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
In this paper a plane-based backward warping algorithm is proposed to generate novel viwews from multiple reference images.First.depth information is employed to reconstruct space planes from individual refernce images and calculate the potential occluding relationship between these planes.Then the planes which represent each identical space plane from different reference images are compared with each other to decide the one with the best sample rate to be preserved and used in the later warping period while the other samples are abandoned.While the image of a novel view is produced,traditional methods in computer graphics,such as visibility test.and clipping,are used to process the planes reconstructed.Then the planes processed are projected onto the desired image form the knowledge on which plane the desired image pixels are warped from can be acquired.Finally,pixels‘ depth of the desired image is calculated and then a ackwared warping is performed from these pixels to the reference images to obtain their colors.The storage requirement in the algorithm is small and increases slowly with the number of reference images increases.By combining the strategy of only preserving the best sample parts and the backward warping algorithm ,the sample problem could be well tackled.  相似文献
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