基于OpenGL与Direct3D的室内软装三维模拟系统设计

针对传统室内软装三维模拟系统选取几何建模方法三维模拟室内软装效果,缺乏有效的充实和渲染手段,真实性差。文中设计一种基于OpenGL与Direct3D的室内软装三维模拟系统,采用3DMAX软件建立室内模型,将该模型导入OpenGL三维图形标准库模块中,利用基本几何图元绘制室内软装场景元素,通过穿墙、重叠以及尺寸约束函数对场景元素进行约束,确保室内软装代理区域合理布局,充实室内模型,充实后室内模型传送至Direct3D渲染引擎模块变换单元实施软装布局,利用照明单元和光栅化单元对布局后室内进行渲染,获取最优室内软装效果,并输出室内软装三维模拟图像。实验结果表明,利用该系统三维模拟的室内软装真实性强,编辑操作平均运行时间为327 ms,用户满意度高。     

基于OpenGL成像机理的飞行器姿态模拟

针对当前块匹配方法进行飞行器姿态视景模拟的拟合度不高的问题,提出一种基于OpenGL成像机理的飞行器姿态模拟方法,进行飞行器姿态的3D模型建模和纹理映射处理,采用模板匹配技术进行飞行器姿态模型的状态信息特征分析和渲染,实现飞行器姿态的实体模型三维重构。在OpenGL环境中进行实体建模,仿真结果表明,采用该方法进行飞行器姿态模拟的拟合精度高,图像渲染的输出信噪比高于传统方法,具有较好的视景仿真效果。     

基于提升小波的地形数据混合熵编码压缩与实时渲染

高分辨率地形高程和影像数据给交互式3维地形可视化应用带来沉重压力,主要体现在数据存储、调度传输及实时渲染等方面。该文设计一种基于提升小波变换与并行混合熵编码的地形数据高性能压缩方法,并结合图形处理器(Graphics Process Unit, GPU)Ray-casting实现大规模3维地形可视化。首先建立多分辨率地形块的小波变换模型来映射其求精和化简操作;其次,基于提升小波变换分别构建格网数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)和地表纹理的多分辨率四叉树,对量化后的稀疏小波系数引入并行游程编码与并行变长霍夫曼编码相结合的混合熵编码进行压缩;将压缩数据组织成多序列层进码流进行实时解压渲染。在GPU上基于统一计算设备构架(Compute Unified Device Architecture, CUDA)实现该文的提升小波变换与混合熵编码。实验表明,在压缩比、信噪比与编解码的数据吞吐量综合指标方面,该文方法优于其它类似方法。实时渲染的高帧率满足了交互式可视化的要求。     

基于多种空间插值方法融合的地形生成技术研究

在GIS应用研究方面,空间插值是将矢量数据转换成栅格数据的一种基本方法,其中距离倒数插值和线性拟合插值等方法被广泛采用.距离倒数插值从整体上保证了插值结果的准确度,但在局部地形突变的区域误差较大.基于最小二乘思想的线性拟合方法能弥补这一不足.将这两种方法融合,对真实地形的等高线矢量模型进行插值计算,得到栅格化的数字高程模型,即对真实地形的可视化模拟.还利用了DirectX图形渲染技术对地形进行纹理贴图和光照处理,实现了现实三维地形的可视化仿真.     

基于VC++与OpenGL的船舶三维模型可视化应用

目前,三维可视化技术已被广泛应用于众多软件的图形演示模块开发中。在海洋工程领域,针对船舶的结构特点、VC++在软件开发上的广泛应用以及与OpenGL技术很好的兼容性,使得OpenGL技术在可视化开发方面受到越来越多的关注。结合具体项目开发经验,详细论述了VC++与OpenGL联合编程在船舶三维模型可视化上的实现过程。     

基于Mip-map的纹理映射反走样技术

计算机图形最终成像的质量和许多因素有关。图像假象问题是由于建模和其他因素引起的,它们是生成图像所用的渲染算法运算的结果。渲染用时越少,质量越高,渲染出来的图像就越逼真。利用纹理映射技术则可以使渲染达到令人满意的效果。但是现有的纹理映射技术有其相应的局限性,不能满足实时的需求。在利用OpenGL图形库的基础上,基于改进的Mip-map纹理映射技术能有效的解决上述问题,并且给出了改进前后图像清晰度的对比,以及时间上的对比。     

三维可视化技术在医学领域中的应用

在医学软件的开发过程中,实现三维重建技术的优劣是系统设计的难点和重点.在探讨面绘制与体绘制技术的基础上,使用OpenGL及VTK工具包完成可视化具体操作,并对其结果进行简要分析.利用患者髋关节CT数据,实施了基于OpenGL的Marching Cube算法、三维纹理映射算法,以及基于VTK的Marching Cube、Ray Casting算法,并对实现过程及实现效果进行了对比分析.基于OpenGL与基于VTK的面绘制技术及体绘制技术均能较好呈现患者髋关节的三维解剖结构信息.其中,面绘制可有效地绘制出三维体的表面,但缺乏内部信息的表达;体绘制真实感较好,但渲染速度较慢,不适合用于实时系统的表达.VTK可视化方法实现简单,适用于快速显示数据空间信息,但其三维交互功能不足;OpenGL属于底层API,可灵活完成各项交互操作及渲染任务,但其编码较为复杂.     

三维地形在虚拟现实中的建模与算法研究

虚拟现实中地表模型的应用,三维建模的应用更是提供了较高的刷新频率,将海量数据地形实时显示问题有效解决,做好地形建模多分辨模型的建立,实现高度真实感三维地形的构造。文章通过结合虚拟现实技术,对图形生成加速技术做了具体分析,并在真实数据三维地形的特点下,对规则格网地形分辨率可视化算法建立,并做好不规则三角网模型层次结构的建立,将动态实时显示全面显示。     

目标高真实感红外图像生成方法

为满足仿真实验对高真实感目标红外图像的需求,提出了一种基于实测图像与三维数字仿真相结合的红外图像生成方法。通过测量获得物体表面实际辐射分布,以此为基础数据,建立真实温度分布的数学反演模型,生成目标红外纹理。再将纹理映射到几何模型,利用三维渲染技术生成高真实感红外图像。实验结果表明:该方法仿真灵活性高,生成的目标红外特征自然、准确,纹理细节丰富,图像实用性强。     

基于多核Cortex-A9的汽车三维全液晶仪表研究

随着汽车向智能化、自动驾驶以及新能源的不断发展,采用三维全液晶仪表成为一个重要趋势.本文研究提出一套基于多核Cortex-A9的三维汽车全液晶仪表盘设计方法,并针对渲染过程中出现的形变和边缘锯齿等关键技术问题,提出一种基于三角网格模型的面片分割方法,即在三维模型局部变化的高曲率处进行面片分割,并利用最小二乘保角映射的参数化方法,有效抑制了纹理映射后模型的锯齿现象,提高了三维全液晶仪表的视觉效果.实验证明,该方法很好地表现了三维全液晶仪表的纹理细节,本文在MATLAB上对算法可行性进行了验证.最后,以电动汽车应用场景为例,在嵌入式Linux环境下应用OpenGL[ES技术对模型进行了算法实现,并在TFT-LCD上进行三维渲染显示.本文运用的三角网格模型的纹理映射技术,使三维全液晶仪表具有真实感,并提高了渲染速度.     

基于sketchup与enscape技术的室内店铺展示设计应用分析

sketchup软件构建显示三维模型速度快,enscape技术渲染室内灯光效果逼真,融合两种技术的优点设计室内店铺展示效果,通过实际案例设计研究其应用效果。将店铺CAD测绘数据转换成二维GIS数据,Google sketchup Pro 6 GIS Plug-in插件将二维GIS数据导入sketchup软件后,开始绘制基础图形,挤压得到立体三维模型,通过删除冗余元素、雾化等操作优化模型,同时赋予模型真实纹理。采用enscape自带的材质赋予模型纹理贴图,enscape技术从灯光颜色与灯光类型角度渲染室内灯光。实例设计效果显示:设计效果图中餐桌椅布局合理,可视化效果优;灯光渲染逼真,灯光照射阴影明暗变化显著,细节处理较好。     

珠三角城市公共艺术三维彩色动态影像显示系统设计

基于三维地球的海量遥感影像高效可视化管理系统采用三维地球技术获取的珠三角城市公共艺术建筑遥感影像存在大量干扰影像,无法高质量显示三维彩色动态影像,为此设计珠三角城市公共艺术三维彩色动态影像显示系统。基于系统总体技术方案,构建珠三角城市公共艺术三维景观模型,在此基础上采用数字高程模型,根据离散分布的珠三角城市公共艺术建筑平面点上携带的高程数据,模拟珠三角城市公共艺术建筑地形表面;系统通过可视化动态映射将珠三角城市公共艺术建筑数据处理为可用于绘制影像的几何图形,对几何图形进行不断变换、压缩、颜色特征提取,实现珠三角城市公共艺术三维彩色动态影像显示。实验结果表明,所设计系统动态影像显示效果佳,影像渲染和压缩用时分别低于0.26 s和2.32 s,是一种高效、高质量的珠三角城市公共艺术三维彩色动态影像显示系统。     

基于OpenGL的地形及无线电场强预测三维仿真

三维地形可视化技术是地理信息系统和虚拟现实中的核心技术。本文介绍了数字高程模型的基本原理扣如何绘制三维地形;利用MFC与OpenGL编程技术,重点论述了如何实现场强预测结果的三维显示。     

基于OpenGL的3D天空仿真

研究基于OpenGL图形库的3D编程技术在Visual C 6.0 MFC单文档环境中仿真3D天空,其核心技术是利用球型方程、平面方程、三角函数等几何原理建立各种3D天空模型,运用分形插值算法、纹理映射技术映射具有真实感的天空。实践表明,该方法可以仿真出理想的动态3D天空,渲染速度快,真实感强,并有一定交互能力。     

基于VR技术的产品造型设计研究

为了提高产品造型设计的可视化效果,提出基于虚拟现实(VR)仿真技术的产品造型设计方法。采用边界体模型设计技术进行产品的三维造型重构,结合纹理渲染和场景数据库模型构建方法进行产品三维造型的特征绘制和虚拟视景设计。建立虚拟场景数据库,将场景数据库中的产品造型数据信息通过渲染指令实现程序输出控制,提高产品造型设计的模型控制能力。采用视景仿真渲染工具Vega Prime进行产品造型设计中的功能模块创建和可视化视景仿真,基于VR技术构建产品的三维造型设计模型。仿真结果表明,采用该方法进行产品造型的VR设计的可视化视景效果较好,满足特殊的产品造型设计要求。     

基于VR技术的城市规划三维仿真设计系统设计

以呈现可视化、高还原度的城市规划效果为目标,基于VR技术开发一套崭新的城市规划三维仿真设计系统。构建MongoDB数据库,安全存储城市规划实测数据、设计过程产生的数据;三维设计模块基于Open GL类模块构建城市场景三维模型,采用数字高程模型与数字正射影像解决大坡度地形的城市规划问题;VR仿真设计模块计算城市景观顶点法线、顶点坐标、纹理坐标呈现虚拟规划效果,根据代码指令进行模型遍历渲染,通过交互控制指令旋转和平移摄像机,实现城市规划动态景观仿真交互漫游。仿真测试结果表明,系统三维建模相对误差在0.08～0.16之间,设计的城市规划方案交互性、实时性以及仿真效果突出。     

基于分形理论与纹理映射的3D海浪仿真

研究了海浪仿真的传统方法和理论,在分析其优缺点的基础上,提出了一种基于分形与纹理映射的3D海浪仿真方法.利用分形理论中的钻石方块算法建立海浪的随机高度场,再通过OpenGL中的纹理映射技术模拟海浪表面细节,使得渲染速度快,并增加了3D场景特效,有很强的真实感和应用价值.     

基于OpenGL的三维油藏可视化模型

讨论了三维油藏可视化模型的建立和相应图形绘制软件的开发.对三维油藏地质数据自动提取可视面,用OpenGL完成三维油藏模型显示、剖切、变换等功能.该软件通过了实际油田数据的测试.     

基于OpenGL的三维油藏可视化模型

讨论了三维油藏可视化模型的建立和相应图形绘制软件的开发。对三维油藏地质数据自动提取可视面,用OpenGL完成三维油藏模型显示、剖切、变换等功能。该软件通过了实际油田数据的测试。     

三维地形技术研究

地形是自然界的复杂形体,三维地形技术是虚拟现实(VR)的一项关键技术.利用地理空间数据建立一个逼真、实时、可交互的地形环境是一项复杂的工作.介绍了三维地形生成技术以及利用OpenGL实时显示三维地形技术.