常见三维场景中水面特效的模拟

针对常见三维场景中水面特效真实感与实时性较难平衡的现状,提出了一种基于Gerstner波模型的水面特效模拟方法。对振幅添加了随机扰动,使得波动更具有变化;在将叠加后Gerstner波分为大波与小波的基础上,通过改变不同类型波的参数可方便地控制波形;最后引入反射率与透明度以适应不同的环境与水体。实验结果表明,新的模型不仅呈现出更加真实的水面特效,而且得到了比较理想的渲染速度。     

基于改进曲面熵的动态水面模拟方法

针对传统水面波浪模拟真实感较差的问题,提出一种改进的水面模拟方法。通过Gerstner模型生成水面波浪的基本造型,利用改进的曲面熵算法对水面进行动态分区,对不同区域施加不同程度的水面扰动,通过修正纹理映射位移的方法提高水面质感,基于GPU技术实现光照效果。实验结果证明,该方法能有效提高水面的真实感,达到较快的绘制速度。     

利用Java制作网页水面特效

介绍了用Java在网页上制作水面特效的总体实现方案、主要技术方法和程序设计,以及应用方面几个问题的解决。其技术核心是将图像映在波动的水中。将水波视作正弦波,计算帧相位角和振幅,以振幅为动画帧偏移量,横向逐线绘制;同时采用双缓冲技术,先在图像缓冲区中处理图像,完成后再显示到窗体上。     

基于Perlin噪声及粒子系统的水面模拟

现代计算机流行的网络游戏当中对自然景物的仿真尤其受到关注．而水作为自然景物中的重要元素,对于它的仿真程度也就成为了评价一款游戏图形效果好坏的重要砝码。利用Pe山n噪声生成水面高度场,采用粒子系统实现水面水花及水滴飞溅效果,在visualc＋＋2005环境下使用OpenGL图形接口实现与水面交互的动画效果．实验结果表明以此方法模拟动态水波满足实时性及逼真性要求。     

水波特效模拟原理及其快速实现方法*

在对粒子系统和水波原理进行分析的基础上,对光的折射、水波扩散及水波衰减等内容进行了详细探讨,并给出了水波振幅线性近似计算公式和水波特效模拟快速实现方法。     

基于能量衰减的增量式声源跟踪算法研究

声源定位属于典型的被动定位,基于声源定位与跟踪在实际中具有广泛的应用。文中利用声音随距离的能量衰减模型,提出了最小二乘的增量式声源跟踪算法形式,并在二维空间分别给出了声源的定位,位置式及增量式声源跟踪算法的实验结果。位置式及增量式声源跟踪算法是跟踪算法的两种表现形式,实际中可根据跟踪算法的复杂度和具体的控制对象进行选择。由于只需计算声源移动增量,与传统的位置式算法相比,增量式声源位置跟踪算法具有控制器调整方便、容错性强等特点。     

基于粒子系统的水波模拟

水波效果可以增强虚拟现实系统的沉浸感,对水波的模拟在计算机游戏、影视、广告、视景仿真等各领域有着广泛的应用.粒子系统是模拟水波的一种有效方法,基于粒子系统,针对水波的物理特性,推导出了计算水波幅的近似公式,在VC++6.0环境下使用DirectX函数包,通过数据缓冲区对图像进行水波处理的方法,使得程序的运算速度与水波的复杂程度无关.实验结果表明,模拟的动态水波满足实时性和逼真性要求.     

一种基于GPU的大规模水面实时模拟方法

大规模水面的实时模拟一直是虚拟现实技术中的一个研究热点。在各种虚拟场景中,绚丽逼真的实时的水面效果可以大大增强场景的真实感和沉浸感。采用高度图和增加随机扰动的方法实现动态水面的建模,为了增加水面效果的逼真度,结合使用了纹理映射、色彩融合以及动态纹理技术,实现了具有波纹、反射、折射和水面流动等水面效果。为了加快渲染速度,利用可编程图形硬件的强大计算能力,将顶点法向量计算,水面发射折射等需要大量计算的步骤,通过GPU编程的方式实现。较传统的基于CPU的水面模拟,本文试验结果不仅真实感比较强,渲染速度更是有了很大的提高,说明本文算法的可行性和在渲染速度上的优越性。     

实时水面模拟方法研究

提出了一种基于GPU的水面实时模拟方法。该方法不依赖于噪声图,而实现了实时的水波生成、折射和反射效果的菲涅耳合成以及水面光照模型的计算。利用GPU在片段处理前的光栅化处理,该方法渲染负荷不会因水面大小和精度而增大。且依赖GPU的高速计算能力,方法可以达到实时。     

三维游戏中基于OGRE的动态水面模拟算法

综合考虑了水面模拟的基本方法,展现了水波在干扰源的驱动下出现的涟漪现象,真实地模拟了水面波动的效果。研究了在干扰源的驱动下波源是如何一步步变化的,以及在网格运动和转动力的驱使下,运动状态随位置、能量和时间改变的变化规律。实验结果表明,动态水面的模拟较为真实自然,最后通过实例把该效果成功应用于三维游戏当中,从而丰富了三维游戏的内容,增加了场景的真实感观。     

位移法浅水波方程的解及其特性

不同于传统流体力学,在Lagrange坐标下推导浅水波方程.若将水平位移作为基本变量,则推导出的浅水波数学模型可描述为固体力学的非线性大位移问题.运用不可压缩条件,通过变分原理推导出位移法浅水波方程,给出椭圆函数形式的行波解,并分析孤波解产生的条件.该基础研究建立了在分析结构力学中分析浅水波问题的理论基础,有利于进一步开展水动力学的研究.     

基于波环粒子的实时水波仿真方法

为了降低水波模拟过程中的计算成本并提高其扩散现象的逼真度,提出一种基于波环粒子包的实时二维平面水波仿真方法。该方法采用波环粒子为基本计算单元,粒子内部继承“波包”的概念,使用多个频段水波叠加的方式再现水波视觉效果。在计算水波反射过程时,通过添加镜像波源的形式减少碰撞计算,避免复杂几何判定。为适应不同硬件的计算性能差异,该方法提供额外的计算精度参数,可针对不同硬件计算能力调节水波反射计算复杂度。实验结果表明,该方法可使用较少的粒子模拟出较为真实的水波运动,且避免了碰撞反射后水波断裂的问题。在相同硬件平台上的性能测试显示,所提波环仿真方法的渲染帧率比传统波包算法高出至少60%,在一些水波状态特别复杂的情况下可达到400%以上的加速效果。     

融合时间衰减与偏好波动的协同偏好获取方法

针对现有的推荐系统多采用近邻用户的偏好行为来预测当前用户的偏好,而不考虑用户的偏好会随着时间的变化而改变,影响了推荐准确率的问题,提出了一种基于时间衰减与偏好波动的协同偏好获取方法。首先,基于时间因素、用户历史偏好等获取偏好衰减增量与衰减速度,并据此生成衰减函数,使用衰减函数对用户历史行为数据进行衰减修正;其次,基于用户的历史偏好分布获取其偏好波动幅度;最后,将衰减函数与偏好波动幅度分别加入到最近邻获取与偏好获取流程,协同为用户生成推荐列表。在大规模真实数据集上的实验结果表明,所提出的方法与基于属性评分分布的协同过滤（RDCF）与最优Top-N的协同过滤（OTCF）相比,平均绝对误差（MAE）值分别降低了近6.42%和7.73%。实验结果表明所提方法能够提高推荐准确度,提升推荐质量。     

水波位移法中正定势能的影响

研究水波位移法中势能的正定性问题.将水的不可压缩条件用于重力势能,得到具有正定性的势能;通过数值算例比较水波正定势能和非正定势能对计算结果的影响.由数值实验结果可知：对于非正定势能,数值离散后容易出现负的特征值,而取正定势能时则不会.负的特征值意味着数值发散,结果不符合物理实际,应当避免.     

A stable control for second-order nonholonomic planar underactuated mechanical system: energy attenuation approach

A stable control strategy is proposed via energy attenuation to realise the position control for a second-order nonholonomic planar four-link active-passive-active-active (APAA) underactuated mechanical system. Since a first-order nonholonomic planar passive-active-active (PAA) system can be stabilised at the target position, we control the first link based on the principle of energy attenuation to target value and the planar APAA system is reduced to be a first-order nonholonomic PAA system, where the target value is selected to ensure the target position comes within the reachable area of the PAA system. Meanwhile, we divide the control of the reduced-order PAA system into two stages based on the holonomic characteristic of planar acrobot, and the target angles of which are obtained according to the target position by using the simulated annealing algorithm. Each stage controllers of the reduced-order system are designed according to its control target. Finally, the validity of the control strategy is demonstrated via the simulations.     

一种基于阴影图的实时伪软阴影生成方法

由于硬阴影不能反映真实场景,软阴影成为了阴影实现的主流。但是软阴影需要对区域光源进行密度采样,为了省掉密度采样的开销,而且又不影响真实感,实现了一种伪软阴影。首先基于阴影图提出了一种用添加的平滑面构造半影纹理的新方法,并叙述了如何用该半影纹理构造伪软阴影。实验证明该方法能正确并实时地实现阴影渲染。     

基于吉赫电磁波植被衰减模型的无线传感网络早期森林火灾探测算法

无线传感网络WSN采用吉赫通信载波。有研究发现吉赫载波在传输路径上的衰减模型与植被含水量显性相关。本文利用WSN节点的RSSI机制可形成路径植被失水传感器。通过建立植被含水量与载波衰减的?关系,感知森林植被含水量变化与早期火灾孕育过程,确定出识别森林早期火灾的?算法。实验验证了无线传感网络可准确感知植被失水事件与火灾发生事件。仿真证明,WSN失水感知信道(点对点)数量占节点之间通信总载波信道数的75%以上,就可以满足探测需要。这在早期火灾探测上提出了新的探测方法。     

基于J-Sim仿真的WSN能量模块设计与实现

针对J-Sim下传感器网络框架不支持能耗仿真的问题,借鉴NS-2下传感器网络能量模块的设计思路,结合网络仿真器J-Sim的特点,在现有的传感器网络框架基础上扩展了能量模块。最后通过两种路由协议（AODV、GPSR）进行仿真验证,实验结果表明改进后的传感器网络框架可以真实的仿真无线传感器网络,获取有价值的仿真结果。     

Ka频段维纳雨衰预测模型与补偿系统

为了降低Ka频段雨衰的影响,基于维纳预测思想建立了一种维纳雨衰预测模型,该模型通过预测某一频率点的雨衰值来控制多进制正交幅度调制（MQAM）的阶数M和发射功率,从而降低雨衰的影响。通过和DAH雨衰预测模型的仿真比较,结果表明,当频率大于[21 GHz]时,维纳雨衰控制模型能比较精确地预测各个频率点的雨衰值,其最大误差小于0.2 dB。相比于DAH预测模型,维纳雨衰控制模型大大简化了计算量,提高了计算效率。