基于八叉树的大规模流程工厂模型细节裁剪算法

针对传统的细节裁剪算法,处理粒度为面片级,无法在规定时间内快速处理顶点、面片规模数以亿计的流程工厂模型的问题,提出一种基于八叉树的大规模流程工厂模型细节裁剪算法,用于解决传统细节裁剪效率低下的问题,以保证较高的交互帧率。该方法依据组成流程工厂模型的构件体素特征以及空间特征,提出用于量化构件大小的占屏值,并结合建立的八叉场景树,依据所述占屏值近似估算一系列构件投影至屏幕所占据的像素点数量上限,从而快速判断是否裁剪。实验结果表明,所提算法简单有效,与现今主流的漫游软件在加载具有10000根管线的工厂模型后进行对比,其帧率至少提升50%,显著提升了平台的交互流畅度,对流程工厂行业以及图形平台整体的设计水平的提升有积极的意义。     

层次可见性与层次细节地表模型相结合的快速绘制

大规模地表模型的实时绘制是虚拟现实技术中重要的研究课题之一。为了加速地表模型的绘制，人们采用视点相关的动态多分辨率层次细节模型方法，但是算法效率依然有待提高。该文提出一种层次可见性与层次细节地表模型相结合的快速地形绘制方法。算法旨在利用地表模型所具有的horizon特性在预处理中为地表多分辨率块模型建立相应的层次“块”可见性结构，快速判定地形块相对于当前视点的可见性，以减少多分辨率模型中模型细节的处理和绘制三角形的数目。同时为消除地表模型层次变化所带来的可见性错误，算法提出一种层次结构可见性计算方法，以修正多分辨率模型所带来的可见性动态变化。实验结果表明算法有效地提高了绘制效率，是可行的。     

基于混合多细节层次技术的实时绘制算法

细节层次是实时图形生成的一项重要技术.提出一种把视点无关和视点相关两类多细节层次技术结合起来的网格模型实时绘制算法.该算法首先根据应用领域的不同要求或用户给出的误差范围,对模型进行与视点无关的预处理简化,然后把简化后得到的模型用在与视点相关的实时简化算法中.实验表明,这种网格模型简化和绘制算法能在损失很小的屏幕像素误差的前提下大大提高绘制速度.     

虚拟环境建模中层次细节(LOD)的优化

基于层次结构的动态简化方法，根据视点的变化，提出了优化的求精算法，能够实时连续的转换LOD模型，从而提高虚拟环境中实时仿真的效果，辅助介绍了层次细节技术适用范围。同时对不同简化算法作了比较，给出了一个比较直观的明细表。     

基于可编程图形管线的大规模流程工厂模型多分辨率绘制方法

针对流程工厂设计中3维校审的实际需求,提出了基于可编程图形管线的大规模流程工厂模型多分辨率绘制方法。在分析了流程工厂模型特征的基础上,通过基本体元多分辨率模板构建对象的多分辨率模型,并在构建过程中保证低分辨率模型顶点集是高分辨模型顶点集的子集。因此,每个对象只需保存其最高分辨率下的顶点信息及各分辨率下的顶点索引。在此基础上,通过对显存中顶点缓冲、索引缓冲的有效管理,不仅实现了在渲染过程中利用顶点索引的变换完成不同分辨率的切换,还减少了内存与显存的数据交互。实验结果表明,该方法在普通PC机上对具有21 M左右面片的流程工厂模型,能够在保证绘制质量的前提下取得31帧/s的平均帧速,且预处理时间在10 s以内并无需额外硬盘空间。     

采用Logistic混沌系统的三维流程工厂模型数字水印算法

针对已有水印算法在精确保持CAD模型几何和拓扑信息能力方面的不足,基于改进的Logistic混沌系统,提出一种面向流程工厂参数化实体模型的鲁棒性盲水印算法.该算法利用模型的拓扑表示选择对偶点为嵌入载体;利用改进的Logistic混沌映射对对偶点进行分组,通过修改对偶点的大小对同一分组重复嵌入相同信息;利用对偶点对中对偶...     

一种全特征递进网格模型生成算法

递进网格模型可用于实现层次细节模型、网格模型的递进传输等。文中提出并实现了一种支持全特征的递进网格模型生成算法。该算法可生成带有颜色、纹理等附属信息的递进网格模型,且所占空间小,运行速度较快。     

基于高斯球的近似共面合并层次细节模型

构造场景多层次细节模型是加速图形显示的有效途径.给出一种基于共面合并自动生成场景多层次细节模型的算法.此算法将一单位球定义为高斯球,并按一定的规则对其进行层次分割.然后根据各景物面片的法向在高斯球上的分布,将具有近似一致法向的面片划分为面片族;在面片族内对相邻面片进行合并,生成近似共面区域;然后移去其内部点,对区域边界重新三角化.算法还结合临近边界点合并等原则,删除对表达场景几何特征重要度低的顶点.算法利用平面九叉树进行合并操作,生成具有多层次细节的场景模型.实验结果表明,算法能实现较理想的场景简化效果.     

3D游戏程序设计中简化模型细节层次的数学方法

应用真实的角色和场景图形的表现,再现真实世界的3D游戏已成为电子游戏的主流产品。通过程序设计算法简化模型细节层次是实时3D图形学应用于游戏角色和场景图形表现的一项技术。该文论述了不同层次细节模型简化的数学方法,通过简化游戏中的角色或场景图形的复杂度,以满足实时3D渲染要求,达到真实世界3D游戏的表现效果。     

多细节层次模型自动生成技术综述

细节层次模型是指对同一个场景或场景中的物体，使用具有不同细节的描述方法得到一组模型，供绘制时选择使用。本文结合国内外在这一领域的最新进展，特别是我们自己在这方面的研究工作，对细节层次模型自动生成技术进行介绍和分类，并对一些典型方法的优缺点进行了分析，最后对这一技术的发展进行了展望。     

植物运动的层次式简化技术

利用力学预计算方法生成植物运动的真实感动画需要对形变数据作有效简化和压缩。针对植物及其运动天然具有层级性的特点,提出一种基于视觉感知层次的动态几何简化算法。依据植物的树型层级结构,将各级“子树”的运动作高低频分解;“低频运动”表征“子树”的主体运动,“高频运动”即为运动细节。按“广度优先”遍历植物层级结构,在某一“深度”（层级）上将所有“子树”的“低频运动”合成即获得原始运动在此层次的逼近。遍历深度递增将构成植物运动的渐进逼近;递减则为植物运动的逐步抽象化,这实质上实现了植物运动的细节层次控制。实验表明该算法可实现植物运动的高效简化和压缩,利于生成大规模植物场景的真实感动画。     

网络环境下基于外存的大规模流程工厂模型交互绘制

现有的基于网络的远程绘制系统在绘制过程中对网络带宽和时延具有较强的依赖性,为了获得较高的绘制速度,需要耗费大量的预处理时间和存储空间.针对网络环境下模型的设计校审工作对预处理时间、绘制速度和图像质量的实际需求,提出一种基于外存的大规模流程工厂模型交互绘制算法.绘制前,首先从服务器端获取模型的几何参数和拓扑信息;然后根据流程工厂模型特征,在客户端以设备和管线为基本单位组织外存数据,采用体元合并的方法快速完成模型层次细节的计算和存储.分析了校审内容和校审人员的运动习惯,并将其与基于视点可见性的预取算法相结合,在本地实现外存数据的高效预取,且绘制过程中无需传输模型面片信息.实验结果表明,文中方法在普通PC机上能够将具有21 M左右面片模型的预处理时间控制在5 min以内,在保证校审所需图像质量的前提下取得平均30帧/s的平稳帧速,且绘制过程不依赖网络带宽和时延.     

复杂场景中动态简化层次的构造

多细节层次描述（简称ＬｏＤ）是实时绘制复杂几何场景的一种有效工具。基于层次结构的动态简化方法能够根据视点的变化，实时连续地转换场景细节模型。本文提出了一种改进的动态网格简化框架，它利用顶点映射机制支持不同细节层次之间的快速连续转换，同时还给出了建立和维护复杂场景动态简化层次结构的方法。     

多细节层次模型间的平滑过渡

对虚拟现实中多细节层次模型间的平滑过渡技术进行了详细讨论,提出了一种基于顶点删除的累进网格的构造算法一种模型的不同细节层次间的插值算法。文中给出的一组实例说明本文算法的有效性。     

一种基于视点的LOD生成方法

总结LOD自动生成的一般算法，结合渐进网格模型与实际视觉效果中视点位置和角度对场景细节程度的影响，以与视点相关的因子作为简化标准，根据视点的参数对二叉顶点树的节点进行合并或展开调整模型个部分的细节层次。简化过程采用渐进网格结构，建立了多层次LOD数据模型，有效的简化了地形模型的绘制，提高了生成效率，使得生成的三维地形有较高的可视性和真实感。     

一种基于误差控制的网格多分辨模型生成算法

提出一种网格多分辨模型生成算法．该算法以最大误差L∞控制的网格简化算法为基础,通过删除边和拆分点操作进行向下和向上采样,将网格模型表示为由一个低分辨率的网格和一系列修改操作组成的多分辨模型．同其它算法相比,该算法在初始向下采样时,重点考虑了简化误差对模型精度的影响．在生成网格多分辨模型时,该算法将细化操作分解为对网格模型的几何修改信息和各细化操作之间的关系信息,确保了多分辨模型的健壮性．该算法可通过三角片数和简化误差两种方法来调整网格模型分辨率,实验结果证明了本算法的有效性．     

虚拟环境中多细节层次模型生成新算法

网格简化在科学计算可视化和虚拟现实等领域具有重要意义,它有利于降低几何模型的复杂度,提高模型实时绘制的速度。本文提出一个基于法向矢量的模型简化算法,算法通过比较顶点法矢与关联三角形法矢的夹角,有序地删除顶点,重组简化模型的拓扑结构。实验结果表明,算法在不影响模型视觉特征的前提下,实现了模型较大幅度的简化。     

一种适合VRML应用的三角网格简化算法

交互虚拟环境中，VRML作为三维场景描述语言得到广泛应用，场景中的物体常常用三角形网格模型来描述，本文提出了一种适合VRML应用的网格简化算法，该算法不仅可以快速减少模型中的画片数目而且能保持模型良好的视觉效果，算法中给出了一种有效的误差控制方法，能在用户指定的误差范围内通过使原始网格中的边折叠达到大量简化的目的，该算法实现简单且速度快，另外能够有效地支持细节层次模型的表示，最后给出实例证明了该算法的有效性。     

一种改进的基于三角形折叠的模型简化算法

本文基于三角形折叠的网格简化算法,提出了一种改进的算法。算法计算三角形顶点到相关平均平面的距离的最大值,结合三角形的面积、表面属性和预设特征给出三角形权值,确定折叠次序;并能够用累进网格实现连续的层次细节模型。该算法实现简单,运算速度快,而且能够有效保持模型预设的重要特征。