基于神经网络的渔业养殖成本与效益分析和预测

在单一的养殖模式下,由于破坏了生物多样性,这使得生态系统处于非常不稳定的状态,并对其他物种的生存,如珊瑚礁也产生了巨大影响。虽然混合水产养殖是一个有效的解决办法,但由于混养系统中的食物链的复杂特征,并没有有效的关于如何预测成本与效益的预测方法。本文试图从神经网络角度入手,为用户提供完整,准确的预报服务。     

面向大规模体数据集的复杂几何曲面抽取方法

针对在大规模数据场中进行复杂几何曲面抽取的性能和精度问题,提出一种基于八叉树加速结构和多边形裁剪的几何曲面抽取方法.首先应用平面-体求交方程将体单元抽取问题转换到二维空间中,其中引入基于空间包围盒的八叉树结构以减少无效体单元的计算;然后提出面向凹凸多边形的裁剪方法和若干优化策略以有效地进行多边形裁剪计算;再引入数据集预筛选功能减少无效网格片读入以提升曲面抽取性能;最后将该方法集成到通用可视分析引擎中.实验结果表明,该方法能够高精度、高性能地从数值模拟程序生成的数据场中抽取复杂几何曲面的表面场值.     

面向效应场数值模拟的颜色映射自动调优框架

在科学计算的效应场数值模拟中,变量数据的数值分布通常极不均匀,且存在大量背景噪声.针对传统数据到颜色的可视化线性映射难以获得清晰的物理特征的问题,提出一个基于颜色控制点自动调优的颜色映射框架.首先基于信息熵和高斯混合分布自动去除背景数据,然后基于累积分布函数自动调整颜色控制点位置,再基于分段亮度参数增强颜色表感知辨识性...     

面向高性能工业仿真的交互可视分析引擎

针对大规模仿真数据对仿真设计分析造成的前后连贯交互力弱、可视交互力低的问题,提出一个面向高性能工业仿真的交互可视分析引擎.首先构建可高效耦合几何模型和计算网格的三维混合数据模型;然后提出面向前后连贯仿真设计的并行可视分析流程;最后通过体网格外表面提取的图元数据轻量化方法,耦合GPU真实感绘制,以支撑实时高质量的仿真设计与分析.该引擎已集成到国产航空发动机仿真软件中,结果表明,可流畅地支持大规模仿真应用的设计分析,Trent-1000发动机模型数千万非结构网格的一键导入交互性能高出ANSYS商业软件8倍以上.     

基于CAD几何模型的曲面流线可视分析方法

针对在大规模矢量场中复杂几何曲面流线生成难的问题，设计实现了一种高精度的复杂曲面流线可视分析方法。首先，基于拓扑二维曲面结构进行求交计算，并引入高精度插值算法实现几何曲面矢量场并行抽取操作；然后，采用改进型龙格-库塔矢量场流线积分扩展技术进行积分计算，并引入自适应积分步长策略和流线-曲面求交加速结构，生成连续一致的曲面流线；最后，引入小球特征到可视化管线流程中，并集成于通用可视分析平台。实验结果表明，该方法能够高精度地生成连续一致的几何曲面流线，有效刻画复杂装置表面流场物理特性。     

应用薄膜干涉模型进行蝴蝶彩色效果物理绘制

针对当前蝴蝶彩色效果绘制方法的真实感问题,提出一种应用薄膜干涉模型的真实感绘制方法.首先根据蝴蝶表面脊突结构构造多层薄膜模型;然后利用多层薄膜干涉原理模拟光在薄膜内部的多次反射、透射形成的混合散射特性,其中,菲涅尔公式被引入以解释反射或透射波的幅值变化,微表面散射因子被创造性地引入来模拟蝴蝶粗糙表面的各向异性特性;最后通过全波长光谱建模增强干涉效果,在此基础上还将该算法与光线追踪渲染框架相结合,构建了可应用于光线追踪器的波动双向散射分布函数干涉模型,以精确地模拟光的幅值和相位变动.实验结果表明,该模型能够有效地绘制出较为逼真的蝴蝶彩色效果.     

镜头重影效果的真实感绘制

针对现有镜头重影效果绘制方法存在的光线追踪效率低和绘制效果差的问题,提出一种基于物理的真实感镜头重影效果绘制方法.该方法以精确的相机镜头模型为基础,首先计算镜头入射光瞳的位置和孔径,并利用入射光瞳进行初始光线采样来减少无效光线数量,提高光线追踪效率;其次采用确定序列光谱光线追踪方法绘制重影的色差,并考虑了孔径光阑形状、镜头镀膜以及镜头遮挡对镜头重影的影响;最后将镜头重影绘制与光线追踪绘制框架融合,构成镜头重影场景绘制的统一框架,并在三维场景中实现了镜头重影效果的绘制.实验结果表明,文中方法能够有效地模拟具有较强真实感的镜头重影效果.     

用SURE引导自适应采样与采样颜色直方图重构

针对现有采样颜色直方图重构缺少自适应采样方法的问题,提出一种基于Stein’s unbiased risk estimator(SURE)的像素均方误差计算方法.首先对图像空间粗采样;然后在GPU上分块计算SURE来评估图像每个像素的误差度量值,并用该值引导非均匀自适应采样;最后使用非局部多尺度滤波方法重构图像.实验结果表明,不论从图像噪声定量化指标还是视觉效果来看,该方法都极大地改进了图像绘制质量.