一种基于半拉格朗日的液体实时仿真方法

近些年,在计算机图形学与虚拟现实技术领域中,自然现象的模拟得到了广泛的关注和研究.如何快速且逼真地模拟自然现象,是此类研究的目的.以液体表面作为研究对象,总结了关于液体模拟近年来的部分研究成果;针对三维液体的复杂流体状态,提出了一种基于半拉格朗日的液体实时仿真方法,并对仿真结果进行了表面构建.该方法首先将Navier-Stokes 方程离散化,并通过求解构造的Poisson 方程得到每一时间步长的数值解,进而精确驱动粒子运动以构建真实液体表面;之后,利用液体表面追踪及Marching Cubes 表面重建,生成了真实的液体表面模型.实验结果表明,该仿真方法不但在运算过程中遵循经典的流体力学方程,从而保证了结果的真实性,并且运算速度快且能取得较好的视觉效果.在计算机游戏、电影制作以及医学等领域的仿真,均有广泛的应用前景.     

基于图像空间的三维动态场景远程可视化方法

对复杂三维动态场景进行远程可视化,基于顶点运动轨迹的压缩、传输方法需要计算的顶点数量巨大,速度慢.针对这些问题,提出一种基于图像空间的三维动态场景远程可视化方法:首先在服务器端进行先空间后时间的自适应采样,获得多幅动画深度图像.通过使用动画深度图像的采样点代替原始动态场景中的顶点,极大减少需要参与计算的三维点数量;然后在每幅动画深度图像中并行压缩采样点的运动轨迹,有效减少压缩时间;最后将压缩后的动态数据传输到客户端并重构一定时间内的三维动态场景.实验结果表明,算法可以极大提高服务器端数据压缩速度,减少需要传输的数据量,有效降低网络带宽对数据传输的限制.     

关于类比推理若干基本问题的研究

一、类比推理的必要性近年来,类比推理受到认知科学、人工智能、哲学、语言学研究者越来越多的重视。认知科学的研究已注意到除使用一般知识(如带全称变量的规则)外,人们还使用具体知识(如变量都实例化的规则)。当遇到新情况时人们常回忆类似情况的处理,作适当修改后用于处理新情况。并且对非结构领域,由于涉及大量概念常常使得直接传授规则有困难;而举例能帮助听众直观理解复杂的概念或问题,这也是教师常用浅显生动的例子代替冗长乏味的解释的原因所在。认知实验表明类比学习是孩子和新手学习知识的主要方式。因此研究类比推     

计算理论中的重大难题—P=？NP

计算理论研究各种计算模型、可计算性和计算的复杂性等计算的固有性质,是计算机科学理论研究的核心。可计算理论研究的基本问题是,什么是计算,什么是可计算和不可计算,它可以使我们精确地区分有算法的问题和没有算法的问题,从而可以在抽象意义上回答计算机究竟能干什么,不能干什么的问题。计算复杂性理论研究在可利用的空间和时     

关于HLA研究的几个问题

With the requh-ement of actual simulation application and the development of simulation standards, this pa-per analyzes HLA/RTI services characteristics, and then summaries the advantage and disadvantage of HLA. It is pointed out that RTI performance measurement and RTI to RTI communication protocol are urgent research projects of HLA/RTI.     

面向对象碰撞检测方法及其在分布式虚拟环境中的应用

本文提出了一种面向对象的碰撞检测方法，分析了这种碰撞检测方法的时间复杂性，讨论了分布式环境中碰撞检测的完全性和唯一性等问题，提出了一种保证分布式虚拟环境中碰撞检测唯一性的方法，最后，讨论了这种方法在分布式虚拟环境ＤＶＥＮＥＴ中的应用。     

基于模糊关联空间的数据过滤方法

该文提出了一种适用于大规模分布式虚拟环境的新的数据过滤方法，以解决传统过滤方法由于基于区域划分、采用组播技术而造成的效率低、稳定性差的问题。该文提出了实体关联度的概念，并在分布式虚拟环境中建立模糊关联空间，把数据过滤问题转化为在模糊关联空间中求取关联实体集的问题；最后通过实验数据和理论分析，证明基于模糊关联空间的数据过滤方法可以有效地解决传统过滤技术中存在的一系列问题，提高数据过滤的效率和稳定性。     

一种支持大规模多种精度地形的实时绘制算法

为加强大规模地形数据的表现能力,通常采用地形叠加或地形编辑等方法在局部地形数据上构建更高精度的细节模型.因而如何将大规模地形数据与具有高精度的细节数据进行实时融合与绘制成为一个迫切需要解决的问题.基于Geometry Clipmap方法对这一问题开展研究,给出了一种支持大规模多种精度地形的实时绘制算法.在预处理阶段,对大规模地形数据采用clipmap结构进行组织,对细节数据使用mipmap结构进行组织;在运行阶段,重点针对clipmap更新所引起的不同种精度数据间特有的"F"形空洞进行分析和处理,使用过渡带结构对空洞区域进行修补,并对修补后的顶点进行了平滑处理.实验结果表明,该方法有效解决了"F"形空洞并支持大规模地形及细节数据的实时绘制.     

一种三维物体建模和编码压缩方法

真实物体的三维建模和编码压缩是虚拟现实研究的热点问题.针对三维扫描设备采集的物体表面深度图像数据,文中提出了一种两幅深度图像的自动配准方法,以及基于回路的自动全局配准算法,可以快速、自动地配准全部深度图像,构造出逼真的三维模型.三维模型数据量大,为满足网络条件下的应用需求,文中提出了一种三维网格模型压缩编/解码方法,可编码压缩几何、拓扑和属性数据,压缩比高,并且支持递进传输.研究成果已成功应用在数字博物馆中.     

虚拟现实建模语言VRML

1 引言虚拟现实建模语言VRML(Virtual Reality Modeling Language)是虚拟现实技术在Internet上的应用。如同HTML语言一样,VRML语言也是一种描述语言,不同的是HTML语言主要用于平面的排版与创作,而VRML则定义了3D中的基本概念,可实现立体空间中各种造型及相关操作,诸如层次变换、动画及纹理映射等。也就是说,VRML是一种可以发布3D网页的跨平台语言,可以提供一种更自然的体验方式,包