基于OpenGL的定位技术的改进及应用

交互式图形软件中,定位技术是交互技术的重要组成部分,是影响软件实时性的重要因素之一.基于OpenGL API的定位技术使用从灭点发出的射线来定位的方法,论文分析了这种技术的实现方法,并分析了其时间复杂度.根据分析提出了新的方案,新方案中跳过了射线的计算,直接通过线性方程组得到定位点.经过计算和试验得到结论:新的方案在速度上明显优于基于OpenGL的方案.最后,把新的方案应用于模型编辑器中,给出通用的符合OpenGL调用规范的用户接口.     

三维场景建模技术的可视化分析

计算机可视化技术的不断普及,使虚拟现实技术成为一种新的科学。三维场景建模技术被广泛的应用在科学计算、人工智能仿真以及三维图形的制作等个个方面。而OpenGL是一个图形硬件的软件接口,它是公认的高性能图形视景标准,运用基于OpenGL的图形建模技术并结合3DSmax软件可以快速的构建三维场景。那么如何快速使用这种技术,该文首先对可视化虚拟现实技术进行分析,再讨论基于OpenGL的三维场景构建技术。     

基于射线跟踪的AOA定位算法的GDOP研究

GDOP是衡量定位系统精度的一个重要指标。基于射线跟踪的定位算法利用镜像站实现对目标的定位,针对现有关于GDOP的计算因没有考虑镜像站之间的相关性,而无法用于对基于射线跟踪的定位系统的定位精度与镜像站布局之间规律进行分析的问题,给出一种基于射线跟踪的AOA定位算法(AOA-RT)的GDOP计算方法。在微小区AOA定位模型下,根据镜像站与定位站之间的关系,得到镜像站位置误差的相关矩阵,根据该相关矩阵推导了AOA-RT算法的GDOP的计算公式。仿真结果表明了所给的GDOP计算方法的合理性,并得出了相关结论。     

基于OpenGL的三维GIS建模技术的研究

本文从OpenGL的基础建模、坐标转换、消隐技术、光照模型及纹理映射等方面介绍了OpenGL的原理和三维GIS建模的相关方法，并对三维建模技术进行了探讨和研究。同时，基于OpenGL结合三维建模软件3DSMAX，在VC什的环境中建立了一个三维的虚拟道路场景，实现了对场景动画漫游和雨雪等自然现象的模拟。     

基于OpenGL的三维建模实现方法

三维建模技术可以真实地再现我们身边的客观物体。研究三维建模技术对于三维立体图象技术的进一步发展具有十分重大的意义。该文从模型的显示效果和实际建模的工作量为标准入手,分析并比较了几种基于OpenGL的三维建模方法。文中针对用OpenGL直接建模的不足,提出使用专业建模软件建模,再转化为OpenGL程序的方法。     

基于OpenGL的三维建模在水利行业中的应用

三维建模技术可以真实地再现人们身边的物体，研究三维建模技术对于三维立体图像技术的进一步发展具有十分重大的意义。在水利领域，三维仿真越来越被重视，OpenGL是优秀且功能强大的图形库，文中利用OpenGL，采用基于三角剖分的方法对库区的地形进行建模，从而实现库区地形的蜜时仿真，对于更加复杂的三维实体可以采用先用3DMAX等专业的建模软件进行建模，再导入OpenGL以便简化建模过程，提高效率。实验结果表明采用这种基于三角剖分的方法来建模是可行的，文中给出了实例。     

基于三维球形分割的无线传感器网络定位算法

为了解决无线传感器网络定位精度问题,根据三维球形分割技术提出了一种新的定位算法。首先,该方法结合锚节点间的平均距离和网络平均连通度来计算未知节点到各个锚节点的距离,并给出了定位误差计算方法。其次,基于三维球形分割对上述指标进行优化,详细阐述了位置节点的三维坐标获取方法,以此建立定位算法。最后,通过数值仿真实验研究影响定位算法的核心因素。实验结果表明,与DV-HOP算法和加权质心算法相比较,该算法在定位误差上得到较大程度改进。     

基于UWB的室内定位系统研究

针对目前国内室内定位领域的需求,提出一种基于UWB的室内定位系统实现方案,充分利用UWB带宽大、定位精度高的优点,实现室内三维定位和追踪。系统通过TOA方法,测量UWB标签与多个UWB基站之间的距离,位置解析服务器通过串口读取测距信息。采用基于四UWB基站的三维空间定位算法,计算定位目标在室内三维空间的位置,并通过WiFi发送位置至用户手机端。手机端通过OpenGL ES加载三维室内地图,并动态接收从服务器端发送的定位目标位置,从而实现室内三维定位与追踪。系统测试表明,基于上述方案的室内定位系统具有较高的精度和实用性。     

基于三维射线跟踪方法的城市微小区定位模型*

提出了一种基于射线跟踪方法的定位模型。该模型利用三维射线跟踪方法计算城市微小区复杂建筑物环境所形成的独特电磁特征,并建立定位数据库。实际定位时把待定位点实测的电磁信息与定位数据库中信息进行比较从而实现定位。仿真结果表明,该模型能有效克服常规方法难以克服的多径效应、非视距传播等不利因素,最终得到较高的定位精度。     

基于变异测试的错误定位研究进展

随着软件规模和复杂度的不断提高，软件的质量问题成为了关注的焦点，如何高效地找出软件中的错误成为一个亟需解决的问题。错误定位是软件质量保证的重要途径之一，近年来已经成为软件工程中一个非常重要的研究课题。基于变异测试的错误定位通过比较原程序和对应变异体的差异来计算每条语句的怀疑度，再由怀疑度大小进行排序，程序员根据排序逐个检查找出错误语句。汇总近7年（2012-2018）国内外的基于变异测试的错误定位技术的研究成果，介绍了错误定位的基本方法，介绍基于变异测试的错误定位思想，从变异算子、变异体及等价变异体3个方面对已有的研究工作进行分类归纳和总结，探讨了基于变异测试的错误定位未来可能的研究方向、机遇和挑战。     

3 D图形处理器API符合性验证方法关键技术研究

3D图形API（Application Programming Interface,应用程序编程接口）是三维图形处理函数接口的简称,它将图形系统的上层应用程序和底层驱动隔离,使得应用软件具有良好的可移植性。 OpenGL（ Open Graphics Library,开放图形接口库）是为了规避不同硬件驱动而定义的与上层接口的标准库函数。如何开发出符合OpenGL标准的API,是3D图形处理器研制及应用的关键。首先系统分析了OpenGL标准API的属性,提出了自研3D图形处理器API与OpenGL标准API符合性验证关键技术,基于FPGA平台从函数的接口参数、绘图功能、显示功能和错误反馈处理这四个方面来验证。上述验证方法具有很强的操作性,验证覆盖范围更广,验证用例的设计更为复杂。该方法加速了验证过程,提高了验证的充分性。     

OpenGL ES 1.1 implementation based on OpenGL

In this paper, we present an efficient way of implementing OpenGL ES 1.1 3D graphics API library for the environments with hardware-supported OpenGL facility, typically as desktop PCs. Although OpenGL ES was started from the existing OpenGL features, it rapidly became the standard 3D graphics library customized for embedded systems through introducing fixed-point arithmetic operations, buffer management with fixed-point data type supports, completely new texture mapping functions and others. Currently, it is the official 3D graphics API for Google Android, Apple iPhone, Sony PlayStation3, etc. In this paper, we achieved improvements on the arithmetic operations for the fixed-point number representation, which is the most characteristic data type for OpenGL ES 1.1. For the conversion of fixed-point data types to the floating-point number representations for the underlying OpenGL, we show the way of efficient conversion processes even with satisfying OpenGL ES standard requirements. We also introduced a specialized memory management scheme to manage the converted data from the buffer containing fixed-point numbers. In the case of texture processing, the requirements in both standards are quite different, and thus we used completely new software-implementations. Our final implementation of OpenGL ES library provides all of more than 200 functions in the standard specification and passed its conformance test, to show its compliance with the standard. From the efficiency point of view, we measured its execution times for several OpenGL ES-specific application programs and achieved remarkable improvements.     

Camera space shadow maps for large virtual environments

This paper presents a new single-pass shadow mapping technique that achieves better quality than the approaches based on perspective warping, such as perspective, light-space, and trapezoidal shadow maps. The proposed technique is appropriate for real-time rendering of large virtual environments that include dynamic objects. By performing operations in camera space, this solution successfully handles the general and the dueling frustum cases and produces high-quality shadows even for extremely large scenes. This paper also presents a fast nonlinear projection technique for shadow map stretching that enables complete utilization of the shadow map by eliminating wastage. The application of stretching results in a significant reduction in unwanted perspective aliasing, commonly found in all shadow mapping techniques. Technique is compared with other shadow mapping techniques, and the benefits of the proposed method are presented. The proposed shadow mapping technique is simple and flexible enough to handle most of the special scenarios. An API for a generic shadow mapping solution is presented. This API simplifies the generation of fast and high-quality shadows.     

Vega特效模块扩展的研究与设计

针对仿真平台Vega在实现特定功能方面的不足，需要扩展自定义模块。基于对Vega体系结构和粒子系统不规则物体建模技术的深入研究，采用OpenGL三维图形库、Vega API和Open Performer API对Vega的特效模块进行了扩展。扩展模块与Vega中的其它模块完全兼容，从功能上进一步完善了Vega。     

基于分类及环境特征的树木真实感绘制

生成高度真实感的虚拟自然场景一直是图形学研究领域中的一个富有挑战性的难题.作为自然场景的重要组成部分,树木的真实感模拟也得到人们的广泛重视.树木种类繁多,形态各异,复杂的结构使其无论在造形、存储还是在绘制上都存在着相当的困难.针对不同的环境特征和不同类型的树木,根据它们的具体特点需采用不同的绘制手段.对于阔叶树,采用基于OpenGL的深度缓存阴影生成算法;对于针叶树,则采用结合光线跟踪和纹元(texel)绘制的技术;而对于距离视点比较远的树,采用的是体纹理映射(volumetrictexturemapping)的方法.实践证明,这几种绘制技术基本上可以满足各种不同类型场景的树木的绘制要求.     

基于OpenGL ES的3D图形绘制管线优化问题

目前,在嵌入式设备上（如手机）的3D游戏开发总是基于一定的图形API来进行的。OpenGL ES是为嵌入式系统而开发的3D图形绘制编程接口。在基于嵌入式的3D游戏开发过程中,由于硬件资源的相对不足,要得到绘制效果较理想的图形,就需要优化3D图形绘制过程。采用最新的图形管线理论,将OpenGL ES的3D图形管线绘制过程划分为七个管线绘制部分（这七个部分归属于三个绘制阶段）,分析每个绘制部分的主要工作,在此基础上针对各个阶段提出了相应的优化方法。     

Climbing longs peak: the steep road to the future of OpenGL.

An essential goal of OpenGL is to provide device independence while still allowing complete access to hardware functionality. The API therefore provides access to graphics operations at the lowest possible level that still provides device independence. In OpenGL, the maximum flexibility provided by individual procedure calls was deemed more important than any inefficiency induced by using those calls. Backward compatibility was seen as one of OpenGL's core strengths, compared to other low-level 3D graphics APIs. All of these extensions were driven by developments in the graphics hardware arena, which changed significantly over the years. The road up Longs Peak can be fairly long and rocky, depending on where you must start. But the view is terrific, and it goes a long way into the future. So, it's definitely worth it. OpenGL Longs Peak will come, and the need for supporting infrastructure will be there.     

虚拟现实引擎的设计与实现

真实感和实时性是虚拟现实技术中相互对立着的关键和核心。该文从引擎的底层细节开始讨论,侧重引擎实时性的要求,分析、提出了引擎所应具有的“驱动性”、“完整性”和“独立性”的特征,着重介绍了实时虚拟现实引擎中的若干关键技术,最后给出了一个室内场景三维图形引擎及其应用的实例。     

人-车-路视景仿真系统中信息的动态显示

为了提高人-车-路系统视景仿真时的逼真度,在介绍利用Vega API和Symbology模块显示英文字符的基础上,论述了利用OpenGL在Vega视景仿真线程中动态显示中英文混合信息的技术原理,提出了使用回调函数和OpenGL无闪烁动态显示仿真状态信息的方法,并给出了基于Visual C++开发平台的伪代码实现。