纹理映射技术在织物场景仿真系统中的应用

讨论了计算机生成真实感图形的纹理映射技术,结合织物场景仿真系统,提出了一种快速、有效的纹理映射方法;给出了织物场景仿真系统中纹理映射的实现过程,并对其中图像预处理、反走样、像素点颜色合成等与产生逼真仿真效果相关的技术,给出了详细的实现方法或算法.在Delphi7集成环境下进行了编程.仿真研究表明,使用本方法建立的场景仿真系统,可以使织物设计者在设计之初检查织物的应用效果,同时普通顾客也可方便地按照自己的喜好选择织物,因而本方法具有广泛的应用前景.     

利用光线跟踪算法的室内场景仿真

将光线跟踪技术用于室内场景仿真中,根据场景中实体的特点,利用场景描述语言（SDL）描述几何对象及光源,进行场景造型。为了提高算法效率,在跟踪过程中利用跟踪深度和衰减指数等设置阀值,实现了室内场景实体表面的反射、透射和阴影等光照效果,同时综合地运用光照计算以及纹理、反走样、阴影等技术,获得逼真的视觉效果。     

自由曲面的透视纹理映射研究

从纹理映射的基本方法出发,分析传统多边形纹理映射存在的不足,提出了自由曲面的透视变换纹理映射.首先介绍透视变换和透视纹理映射原理,并简要分析其在自由曲面纹理映射中的应用.由于多边形纹理映射的精度问题及自由曲面表达的多样性,因此在自由曲面纹理映射中,选择双三次 Bezier面片逼近自由曲面.然后详细介绍了透视纹理映射的算法步骤:先得到纹理空间参数与对象空间坐标之间的对应关系,通过计算对象空间坐标与屏幕空间之间关系,确定纹理空间与屏幕空间的对应关系.最后提出了纹理走样的处理方法.该方法不仅可以应用于自由曲面纹理映射,还可有效地应用到多面体、自由形体表面的纹理映射.     

船舶起货机液压系统的可视化仿真研究

针对当前船舶液压系统科研和教学过程中传统实物设备的封装性、隐蔽性、抽象性等不足,提出并实现了一套模拟和再现液压系统整体工作场景和液压油流动特性的可视化仿真系统。运用纹理映射方法对管道内液压油的流体特性及形态进行模拟;运用数值方程对液压系统工作机制和液压油动力学规律进行模拟,成功地仿真了船舶起货机液压系统的工作过程,为船舶起货机液压系统的科学研究和教学训练提供了有效手段。     

基于粒子系统与纹理映射的空气分离可视化模拟

空气分离工艺流程复杂,导致流体在机械装备内的流动难以模拟与表达。为实现空气分离系统吸附、换热与精馏等工艺过程的可视化,提出了一种基于粒子流源与纹理映射的空气分离可视化模拟方法：采用关键帧间坐标系递推变换,描述运动部件位置及运动的变化;采用自定义粒子流源,模拟流体的传热传质属性;采用多尺度纹理映射,描述流体的流动迹线。开发了基于虚拟现实技术的可视化系统,实现了空气分离的性能模拟与可视化。     

基于激光同步扫描图像的三维景物纹理映射

本论文分析了目前三维景物纹理映射的主要技术方法和存在的问题.本文以清华大学自主研发的三维激光与可见光同步扫描系统TH-3DLCS-2001为平台,提出了基于激光同步扫描图像的三维景物模型纹理映射方法.传统纹理映射方法中相机参数无法准确获知,限制了纹理映射的准确性.对此,在本文提到的方法中首先对同步扫描图像和三维激光扫描数据进行配准,估计相机内外参数,然后利用激光同步扫描图像作为中介,采用两步法进行高分辨率图像与激光扫描数据的全局和局部误差估计,最后在高分辨率纹理映射过程中进行反向误差补偿.实验表明本文提出的纹理映射方法是可行的,并且能够显著提高纹理映射的精度.     

局部求精算法中的纹理动态拼装

模型的简化有时会导致用户所关注的模型细节的丢失。为了保持这些重要的细节,使用了局部求精的方法,在模型简化后,有选择性地恢复用户所关注区域的细节,并实现了在局域求精时对网格模型的动态修改。若模型附有纹理信息,则对简化模型重新映射其纹理,以实现纹理的优化。首先对模型进行分割从而形成一系列网格片,将它们参数化到纹理空间后使用了正方形贪心排列算法进行重排,得到排列更加紧凑、高效的纹理图。研究结果表明,该算法实现了对简化模型纹理的重新映射。     

某型配气台虚拟操作仿真研究

为了实现配气台虚拟操作的过程,满足真实感的渲染效果需要,基于MultiGen Creator,Vega Prime软件平台,建立了配气台的三维模型,构建了虚拟现实环境,并合理地运用纹理映射技术、DOF技术,完成模型的渲染和运动控制,实现对配气台的虚拟操作仿真。     

内啮合强力珩齿工件齿面珩削纹理预测与控制方法研究

以内啮合强力珩齿工艺为对象,研究工件齿面珩削纹理的形成机制,并对珩削纹理进行预测,提出一种珩削纹理的主动控制方法。建立工件齿面接触线模型,模拟珩齿加工过程;研究珩磨轮修整工艺原理,得到珩削速度与加工纹理的映射关系。由于珩削速度受制于工件齿轮与珩磨轮的中心距和轴交角等参数,提出以轴交角和中心距为控制对象,对珩削工件齿面纹理的分布情况及纹理变化趋势进行控制的方法;采用不同工艺参数进行齿轮加工,并对齿面进行三维形貌检测。被加工齿轮齿面检测结果与预测模型高度吻合,表明采用该方法可以实现对珩齿加工纹理的控制。     

基于Creator/Vega的虚拟校园漫游系统的研究与实现

以山东建筑大学为背景,采用Creator软件平台开发了虚拟校园漫游系统.文中介绍了虚拟校园建模流程,通过纹理制作及映射技术降低了复杂模型的制作难度、增加了模型的真实感,利用三维模型优化技术提升了系统的响应速度、实现了实时性与真实性的平衡.最后使用vega驱动平台,成功实现了对校园虚拟场景的运行和仿真.     

Anti-aliasing lifting scheme for mechanical vibration fault feature extraction

A troublesome problem in application of wavelet transform for mechanical vibration fault feature extraction is frequency aliasing. In this paper, an anti-aliasing lifting scheme is proposed to solve this problem. With this method, the input signal is firstly transformed by a redundant lifting scheme to avoid the aliasing caused by split and merge operations. Then the resultant coefficients and their single subband reconstructed signals are further processed to remove the aliasing caused by the unideal frequency property of lifting filters based on the fast Fourier transform (FFT) technique. Because the aliasing in each subband signal is eliminated, the ratio of signal to noise (SNR) is improved. The anti-aliasing lifting scheme is applied to analyze a practical vibration signal measured from a faulty ball bearing and testing results confirm that the proposed method is effective for extracting weak fault feature from a complex background. The proposed method is also applied to the fault diagnosis of valve trains in different working conditions on a gasoline engine. The experimental results show that using the features extracted from the anti-aliasing lifting scheme for classification can obtain a higher accuracy than using those extracted from the lifting scheme and the redundant lifting scheme.     

基于Volterra级数的提升小波变换边界处理及应用

针对现有的提升小波变换容易产生边界振荡和频率混叠的不足,提出了一种将Volterra级数模型和抗混叠提升小波包相结合的信号处理方法.首先对信号两端进行数据延拓,用二阶Volterra级数预测模型对延拓信号进行预测;然后用抗混叠提升算法对信号进行小波包分解.对仿真信号进行边界处理后,信号在边界不会出现振荡现象;用抗混叠提升小波包对信号进行分解不会引起频率混叠现象.工程应用中,从强大的背景噪声中提取出了往复泵柱塞与缸套碰磨产生的微弱振动冲击信号,诊断出了密封盘根过度磨损的故障.     

AN ANTI-ALIASING ALGORITHM FOR DISCRETE WAVELET TRANSFORM

Causes of aliasing that inheres in the fast algorithm, the so-called Mallat algorithm, of discrete wavelet transform (DWT) are explained in detail. Also, an anti-aliasing algorithm for DWT is presented. Both the canonical and the presented algorithm are applied to analyse a typical simulated signal and a vibration signal measured from a defective ball bearing. It is shown that the presented algorithm is quite effective for avoiding aliasing and for extracting impact feature from a complex background.     

铁谱图像的彩色纹理特征提取与识别

纹理是铁谱图像的特征之一,但大部分的铁谱图像的纹理研究是以灰度图像为基础的,这样就丢失图像的彩色纹理信息。对铁谱图像的彩色纹理特征进行了提取,运用支持向量机的方法,对铁谱图像的磨粒颗粒进行了识别,试验结果表明,所提取的特征值,有利于磨损颗粒纹理的识别。     

纹理分割的最小二乘滤波器

本文根据纹理结构的预知性,推导出了一种新的纹理分割方法——最小二乘滤波器。该方法的特点是所用滤波器少(图像中需要分析几种纹理,就对应几个滤波器),而且每一个滤波波器必定增强对应的纹理区域,这对最后纹理分割区域带来了极大的方便。再者该方法节省内存、计算速度快。     

复合工艺制备的表面微凹坑织构的摩擦性能研究

在构建的激光电化学复合微加工系统上,采用皮秒脉冲激光辐照与电解刻蚀复合加工方法在7075铝合金表面制备出不同尺寸的阵列凹坑微织构。采用共聚焦显微镜观测复合加工织构试样表面形貌,采用MFT-5000型RTEC摩擦磨损试验机研究润滑条件下凹坑织构的摩擦学性能,并探讨直径、深度、面积密度对减摩性能的影响。结果表明:复合加工工艺制备的表面微织构具有良好的表面形貌;润滑条件下材料表面的凹坑型织构能显著改善其摩擦学性能,相比光滑表面最高可降低摩擦因数30%;在实验参数范围内,凹坑的直径与面积密度对材料表面摩擦性能影响较大,凹坑深度对摩擦性能影响较小。     

弹性材料表面织构对摩擦副润滑性能的影响

为了研究弹性材料表面微织构对摩擦副空化现象和润滑特性的影响,建立考虑空化效应的二维弹性织构计算模型,采用流固耦合方法计算润滑流场与材料变形之间的相互作用。对比刚性材料表面微织构,从弹性模量、滑动速度、微织构深度以及织构间距等方面分析弹性材料表面织构对摩擦副润滑性能的影响,通过实验验证模拟结果的准确性。结果表明：弹性织构摩擦副比刚性织构摩擦副摩擦因数更小,润滑性能更好;存在最优织构深度,使得弹性织构摩擦副的摩擦力最小且承载力最大;适当增大滑动速度以及织构间距可以提高弹性摩擦副的润滑性能;随着弹性模量的降低,弹性变形和油膜厚度增加,空化现象更为显著,摩擦副的润滑性能得到提升。     

云图纹理特征参数提取方法和分析

近年来，随着自动气象站的发展，对云图的自动识别以及进行定量分析已经成为人们研究的热点和发展方向，而云图纹理特征特征提取是其中的重要内容。本文主要介绍云图纹理特征参数的提取方法以及对各种典型的云图的纹理特征参数进行了分析比较．     

白光干涉表面结构测量仪的优化设计与应用

为测量微机电系统的表面结构,研制了一种基于白光干涉法的表面结构测量仪。设计了显微干涉仪,通过实验分析了显微干涉仪关键设计参数中的光源带宽、物镜数值孔径、孔径光阑大小对垂直扫描白光显微干涉测量中干涉条纹光强分布的影响;设计了Z向一维位移工作台,提出了一种以显微干涉图像灰度值归一化标准方差为依据的白光干涉测量条纹自动搜索定位方法。相关实验结果为白光干涉表面结构测量仪的优化设计提供了参考依据。