矩量法-物理光学混合算法计算多尺度复合目标电磁散射场

基于电流的矩量法（method of moments，MoM）和物理光学法（physical optics，PO）的混合算法是目前求解电中尺度和多尺度目标电磁散射和辐射的主要方法，在计算MoM区和PO区的耦合作用时需要对PO区域进行亮区判断.传统纯CPU亮区判断方法时间复杂度为O（N2），时间消耗随着面片数量N增加而急剧增大.文中通过GPU渲染功能及对深度缓冲区（zbuffer）的利用，对PO亮区判断过程进行加速，亮区消耗时间与面片数量无直接联系，在面片数量达到105数量级以上加速优势明显.将加速的MoM-PO混合方法应用于复杂目标与粗糙面的组合情况，对比多层快速多级子（multi level fastmultipole method，MLFMA）方法，相比于纯PO方法，获得较高的精度.相比于单一算法，混合算法有明显优势.     

2019年“金帆奖”获奖案例之春晚AR系统

在历年的金帆奖评比中,不乏各大精品综艺节目的影子。其中,每年的央视春晚更是各个获奖单元的常客。时间虽然已经过去一年有余,但2019央视猪年春晚节目依然给我们留下深刻印象。本文将从全新技术、创意设计、设备系统三个方面,对2019央视春晚中的全新虚拟技术应用进行解析。     

平面设计中视觉与触觉的审美构建

目的探索视觉与触觉在平面设计中的多元化呈现及应用路径。方法立足于平面设计中的审美与功能的双向视角,从视觉与触觉对平面设计的艺术潜力与价值进行挖掘,总结两者在平面设计中必须遵循的秩序性、冲击感和功能性三大原则,并在此基础上深度探寻应用领域,总结两者共同作用下的平面设计在合理构图、色彩搭配、材质升级、强化交互等方面的创新与突破,展示其中的典型案例,总结更高层面的审美价值的表达与创作。结论良好的触觉感知及视觉冲击在平面设计的发展壮大过程中发挥着重要作用,在有效提升平面设计水平的基础上,深度挖掘出平面设计本身的情趣,最大限度地满足了人们的审美需求,也找到了彼此融合与发展的共促路径。     

滨海旅游建筑信息模型中建筑材料的渲染浅析

骑楼等滨海旅游建筑是我国南方滨海省份的建筑形式之一,应用建筑信息模型(BIM)技术,有利于对滨海旅游建筑施工工程进行项目说明与介绍,有利于提高滨海旅游建筑实际施工工程的施工精度。本文主要分析了滨海旅游建筑信息模型中建筑材料的渲染,为滨海旅游建筑信息模型的设置及应用提供了一定的参考。     

基于双对角匀强电场的柔性触觉传感器研究

触觉感知是智能装备获取外部信息,并提升自身安全和人机交互共融性能的必备手段。以静电场唯一性定理为基础,提出一种能够检测接触位置的柔性触觉传感器模型。在一柔性矩形弱导电面的四周设置连续的强导电线电极,并在对角处引入偏置激励,从而在与弱导电面的对角呈一定角度方向构建匀强电场。进一步通过对两组对角电极分时施加偏置激励,则可以分时在两个不同方向形成匀强电场。基于匀强电场中位置与电势的线性关系,通过获取弱导电面内某点的电势值进而确定该点的位置坐标,实现接触位置的检测。传感器采用三层结构,包括弱导电层,中间隔离层和信号引出层。采用COMSOL软件对导电面不同结构形状和不同接触面积对电场分布的影响进行仿真,并制作了传感器样品。仿真和试验结果表明,提出的用于检测接触位置的触觉传感器原理可行,对于100 mm×100 mm幅面大小的触觉传感器,具有较好的检测精度。     

基于ERT的可视化压力测量方法

针对现有力触觉传感器价格昂贵、制作工艺复杂等缺点,提出了一种以导电硅橡胶材料为测量单元,结合电阻层析成像(ERT)技术的可视化压力测量方法。分析了导电硅橡胶材料的导电机理和导电硅橡胶材料所受压力与电阻之间的关系;对导电硅橡胶材料在不同激励方式下敏感场的电势分布进行了仿真,对比了材料电导率不同时测量电压的变化;搭建了可视化压力测量平台,对测量单元在不同区域、不同压力作用下的测量结果进行了验证。试验结果表明：压力为0～10 N时,可视化测量效果明显,并且能够实现整个测量区域的实时压力测量。相比于传统的触觉传感器,该压力测量方法无需多个传感器阵列,具有结构简单、结果可靠、成本低、可视化等特点。     

移动在线实时绘制技术研究综述

移动在线实时绘制技术受移动互联网发展的驱动,为3维可视化、计算机视觉、虚拟现实、增强现实、扩展现实和元宇宙等新兴研究领域提供了核心技术的支撑。本文以在线实时绘制技术为切入点,探讨了该技术在移动端、Web端、云端和多端协同这4类平台下的发展重心和研究现状,并深度阐述了工业级在线云平台的实施方案。首先,针对移动端的在线实时绘制,分析了近年来移动端绘制硬件构架设计的优化方向;探讨了在功耗和带宽受到制约的情况下移动端如何对渲染算法进行加速,如何对高功耗的光线跟踪算法进行优化;列举了包括图形应用程序编程接口(application programming interface,API)和游戏引擎在内的移动端渲染工具。然后,针对Web端在线实时绘制,分析了Web端的3D渲染机制,梳理了以3D场景的轻量化预处理、大规模3D场景的细粒度化网络传输、3D场景的对等传输以及Web3D在线特效渲染为代表的Web端在线绘制的关键技术(尤其面向大规模3D场景),列举了国内外知名Web3D引擎并探讨了主流游戏引擎对Web3D应用的支持。再后,针对云端在线实时绘制,从应用托管、资源调度和串流这三大云平台的核心功能入手,调研了以串流应用优化技术为核心的在线云绘制现状。此后,从多端绘制任务分摊机制入手,分析了以“端云”协同和“端边云”协同为目标的在线多端协同绘制的发展。最后,以当前工业级在线云绘制平台为研究对象,分析了包括微软、英伟达、Unity、酷家乐等一线云绘制企业的在线实时云绘制平台方案,验证了移动在线绘制技术在工业界的实用性。     

基于参数化特征造型的建筑造型设计研究

介绍了一种建筑渲染图快速建模方法．采用参数化特征造型和尺寸驱动技术后，建筑建模由２维快速草图设计和尺寸标注完成，用于渲染着色的建筑３维模型可以按照２维模型由系统自动生成．通过建筑特征样式定义和缺省设计，实现特征参数的约束与继承，避免了设计中的重复和错误，提高了设计速度．该算法是通过ＡＵＴＯＣＡＤ的Ｃ语言开发工具ＡＤＳ实现的．     

移动终端电力三维GIS平台设计与实现

本文研究了移动终端相关软硬件环境以及海量基础地理数据的组织与快速发布、电网三维模型的调度与渲染、矢量及地名数据的分块与渐进式加载等关键技术,利用C++、Open GL ES、移动互联网技术等创建了基于移动终端的三维渲染引擎。利用该引擎提供的SDK开发了移动终端电力三维地理信息系统(Geographic Information System,GIS)基础平台,实现了信息模式共享以及系统数据整合,同时设计并实现了电网业务的实用性功能。