基于MSSR的徽派建筑快速建模方法*

为了实现徽派建筑等特色建筑的快速建模,在总结现有城市建模技术的前提下,结合皖南徽派建筑的构造特点,提出了一种由模块、结构、风格、资源四个要素构成的建筑表示模型以及基于该模型的快速建模方法;并给出使用该建模方法的徽派建筑场景效果图,说明该算法适合于类似徽派建筑的特色建筑的快速、自动建模。     

基于GIS的三维道路模型交叉口自动检测与建模

为解决三维道路模型中多条道路交叉时交叉路口的快速检测与建模问题,在对国内外三维道路模型的建立和显示方法进行分析研究的基础上,提出了一种在三维道路建模中利用计算机自动进行交叉路口快速检测与建模仿真的方法.该方法统一考虑了多条道路交叉的复杂情况,能够与地形自适应,目前已经在一个地理环境建模系统中得到成功应用.实践证明,该方法具有速度快、准确性高、适应能力强等优点.     

从单幅图像获取三维场景材质风格

材质设计是三维场景建模的重要内容,不仅耗时而且费力.为了从图像中获取三维场景的材质风格,提出一种自动从单幅图像获取三维场景材质风格的算法.首先对三维场景采样多个视图,利用反绘制技术从样本图像中自动获取材质风格,并将其转换到三维场景的各个视图中作为场景中物体的候选材质;然后定义候选材质绘制结果与样本图像材质分布差异的目标函数,其中包含两者色度的均值、方差以及直方图分布的差;最后利用禁忌搜索方法优化该目标函数,从候选材质中选取最合适的一组作为最终结果.通过用户调查并与人工交互的结果进行对比,验证了文中算法的可行性.     

一种自动布局的BPEL建模工具设计与实现

本文设计并实现了一种时BPEL流程的可视化建模系统,能够为业务流程开发提供图形化的建模支持;并设计了一套自动布局算法,可以根据建模界面的改变进行自动布局,以提供灵活美观的用户开发界面;最后通过与Eclipse开源产品及Active公司建模产品布局界面的实例对比,展示了该工具使用自动布局算法进行界面布局的优势.     

从航空遥感图像中自动提取主要道路

如果能自动地从航空遥感图像中提取出道路网,将会简化城市地物目标的分类和测量过程.该文根据城市主要道路在图像中的特性进行了模型化处理,进而提出了基于直线的、自动提取的方法.算法重点考虑到成像过程中必然引入的各种噪声,用高斯分布函数模糊化直线参数,使提取具有良好的稳健性.算法中的参数选择都是通过理论分析所得,因此,提取过程实现了自动化.实验结果表明,该方法能够从实际航空遥感图像中提取出主要道路网.     

联合图像域间和域内信息建模的图像风格转换

针对当前图像风格转换算法缺乏建模图像域间语义信息和域内长范围信息的能力,提出了一种联合图像域间和域内信息建模的图像风格转换算法SSC-GAN.通过提出语义残差连接,提取图像域内的语义特征,增强模型建模图像域间语义信息差异的能力;同时,将注意力机制引入图像风格转换任务中,解决卷积缺乏图像域内长范围信息建模能力的问题.SSC-GAN可以在不增加计算量的情况下,显著提升图像风格转换的表现.在图像风格转换数据集vangh2photo和selfie2anime上对SSC-GAN进行训练、评估和验证,结果表明,SSC-GAN不仅能取得极佳的视觉效果,而且在FID和KID指标上分别平均下降了1.3和1.1,证明了SSC-GAN的有效性.     

基于GPU的海量城市管线高效建模与实时绘制

地理信息系统行业积累了海量基于二维矢量的管线数据,文中针对传统的基于CPU的多层次细节预处理三维建模及绘制方法存在质量和效率方面的不足,从管线二维矢量数据的形状特征出发,提出一种无需预处理的、可一次性在GPU中装载并处理城市规模管线数据的三维建模与实时绘制算法.该算法利用现代GPU可编程硬件的特性来实现,在GPU上对管线形状进行解码,在顶点着色器采用2个剪枝策略进行场景的可见性剔除计算,然后基于细分着色器对管线曲面进行多层次细节几何自动建模,全过程无需CPU干预.实验结果表明,文中算法适用于城市级别的海量管网数据,相比于已有的方法,绘制效果和多项性能指标得到了大幅提升.     

多输入多输出系统的数据分层建模

为了高效准确地实现多输入多输出系统的数据建模,本文提出了数据分层建模算法.将多输入多输出数据建模问题分解为一系列单输入多输出的建模问题,同时改进标准遗传编程算法,将单树表示的的个体结构扩展为向量树的进化个体,实现多输出系统的自动建模.通过大量的计算实例表明,这种算法可以实现复杂的多输入多输出系统的建模,提高数据建模的效率和精度.     

通用方圆异型接头精确建模与展开算法

针对方圆异型接头三维软件建模精度不高、现有建模方法建模过程较复杂、不易参数化编程实现等问题,运用解析几何方法,提出了通用方圆异型接头精确建模的坐标算法.该算法结合放样方法给出了实现通用方圆异型接头钣金件精确建模的步骤;对通用方圆异型接头的展开图绘制中的板厚处理进行了阐述,并详细说明了展开算法及过程.实例运行结果表明,文中算法运算速度快、通用性强,可用于多种方圆异型接头的建模与展开过程;所建模型精确可靠,实现了展开图的自动准确绘制.     

一种引入角点特征的遥感图像道路提取方法

道路是遥感图像中的一种重要目标,遥感图像自动道路提取成为一个重要的研究方向。该文在对现有道路提取算法总结分析的基础上,提出一种引入角点特征的遥感图像道路提取方法,针对城市道路网的结构特点,建立了道路模型,并对算法的结构和策略进行了描述。在提取道路直线特征和角点特征基础上得到道路段,然后根据道路之间的几何关系对独立道路段进行连接得到最终结果,有效解决了以往道路提取算法中道路交叉点断裂的问题。另外为了得到准确的道路角点信息,还对该文算法中用到的角点检测方法进行了改进。最终实验结果分析表明该文道路提取算法的有效性。     

基于JITL的电量预测高斯软测量建模研究

为了解决工业过程受本身结构特征、外界因素等影响而存在严重的非线性和时变性等问题,本文提出了一种基于输入输出综合性相似度指标的即时学习高斯过程软测量建模方法。在该方法中,将样本数据进行归一化处理,首先利用传统的基于距离和角度的相似度指标分别对样本输入输出变量进行相似度计算,进而对相似度进行综合,最后选择出最终的相关样本集,建立高斯过程回归软测量模型,将所提基于输入输出相似度指标的即时学习高斯工程软测量模型应用于城市日用电量数据的预测。研究结果表明,所提出的软测量建模方法可以实现对日用电量数据的高精度预测且预测结果具有较小的误差。因此可表明该方法可在电量预测中具有一定的应用可靠性,可以在电力市场预测分析中得到广泛的应用。     

城市蒸汽管道数字系统设计方法

本文阐述城市蒸汽管道数字系统框架。引入ISO10303国际标准,采用基于实体对象的分布式CAD系统,并说明如何利用该标准进行建模技术研究,讨论建立城市蒸汽数字管道系统的实现方法。通过产品数据管理系统实现虚拟现实技术融合在城市蒸汽数字管道系统。研究表明,所提出的模型易于反复进行计算机仿真试验,在管道工程实际应用中有重要的价值。     

城市地下三维管网建模技术研究

随着城市现代化的发展,建立城市地下管网信息可视化平台是提高城市地下空间规划、开发及管理能力和决策效率的必要途径。本文在虚拟现实建模技术支持下,对城市地下三维管网建立模型,并实现可视化,能够对庞杂的地下管线信息资料进行综合动态管理,提高数据可视化程度,为后期城市规划、地下管线埋设等相关领域提供有力的决策依据。     

Modeling urban growth sustainability in the cloud by augmenting Google Earth Engine (GEE)

Google Earth Engine (GEE) has been increasingly used in environmental and urban studies due to its cloud-based geospatial processing capability and accessibility to a large collection of geospatial datasets like Landsat, Modis, etc. However, at present, ecological and urban modeling efforts based on GEE are facing three grave challenges: current illustrations of GEE are to a large extent “straightforward mapping” applications; technical complexities that ecological or urban modelers have to overcome in order to effectively and easily use GEE to develop image processing based environmental models; and the majority of ecological and urban modelers are not aware of new analytical approaches that are becoming available because of the unprecedent geospatial processing capability and large collection of big geospatial datasets GEE has brought to them. The great potential of GEE to support ecological and urban modeling is less explored. In this study, we augmented GEE functions with a few sets of user-customized functions for improving image classification accuracy, estimating ecosystem services, and modeling urban growth sustainability. The paper is the first effort of modeling urban sustainability based on the concept of ecosystem service value (ESV) and in the cloud with GEE; is the first application of classifying GEE Landsat time-series images to compute yearly ESV; and creates the first set of cloud tools to augment GEE for ecologists and urban modelers to model urban sustainability from GEE and ESV. The paper also chose Hohhot City, Inner Mongolia as a case study to model urban sustainability in a time-series 12 years (2005–2016). The case study successfully estimated ecosystem service values and analyzed urban growth sustainability. It also revealed spatial disparities and temporal dynamics of urban growth sustainability in Hohhot City. The study provides an easy-to-adapt illustration on using GEE for image-based ecological and urban modeling.     

城市规划中虚拟现实景观设计及其应用展望

以虚拟现实技术为核心的虚拟现实景观设计,将是开展城市规划设计的最佳辅助手段之一。文章结合城市虚拟现实景观系统的研制,分析了三维可视化城市虚拟现实景观系统的关键技术,并对虚拟现实景观在城市规划中的应用进行了展望。     

Procedural modeling of urban zone by optimization

Procedural modeling technology may be applied for constructing a large‐scale urban scene. Most of the previous studies have exploited a grammar‐based modeling method to generate models. Nevertheless, we formulate the urban planning as a constrained layout optimization problem, propose an algorithm to solve the problem, and procedurally generate models of the urban zone. It produces an extensive urban virtual environment for computer games and simulations at low cost. We optimize a cost function to distribute buildings and roads subject to some urban planning constraints. We employ particle swarm optimization and two‐step path planning to find the optimal solution, which is further interpreted as the 2D blueprint of the urban zone. During the optimization, we adopt the spatial pattern tree structure to reduce the combinational search space greatly. 3D city models in large scale are then assembled according to the 2D blueprints. Experimental results prove that our method can efficiently produce the virtual urban scene similar to that designed by urban planners. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

城市空间演化MAS建模

综述了MAS方法及其在城市仿真中的应用,重点利用MAS方法及机制对城市空间演化进行建模。模型中,选取城市空间中的家庭、工业企业和商业企业三类典型主体,对其影响城市空间演化的迁移、消亡、繁衍等具体行为进行了详细的模型设计,以此实现了城市空间中各类主体以及主体与环境间的交互作用。     

城市轨道交通线路的CPU/GPU协同快速建模方法

摘 要：城市轨道交通线路三维可视化设计能有效地改进设计质量。针对传统基于 CPU 的线路三维建模方法存在着建模速度慢、等待设计成果时间长、渲染效率低、场景优化困难等 问题,提出一种基于 CPU 离散-GPU 建模的城市轨道交通线路三维模型快速建模方法。首先, 将线路分为线状模型和点状模型,然后根据线形设计成果利用 CPU 分解线状模型得到离散化 的边界条件,解析点状模型得到空间信息参数,分别形成独立的、数据量极小的离散数据包; 然后利用 GPU 的并行计算能力通过离散数据包实现线路三维模型的快速建立;联合 CPU 的场 景拣选能力和 GPU 的顶点扩展能力,建立了一种用于长线状模型显示的场景优化方法。研究 结果显示：①该方法建模耗时仅为传统方法的 0.55%～1.30%;②浏览体验相比基于传统 CPU 建模和场景管理的方法显著提升,最小帧数在 70 帧以上;③可有效降低内存及 CPU 占用率等 性能指标,释放设计平台计算压力;④为线路三维可视化设计实用化提供了一种可借鉴的方法 和思路。     

基于特征约简与选择性集成算法的城市固废焚烧过程二噁英排放浓度软测量

城市固废焚烧(MSWI)排放的污染物二噁英(DXN)对生态环境与人类健康具有极大危害,其浓度的实时检测对MSWI过程运行优化和城市污染控制至关重要.具有痕量特性的DXN排放浓度不能实时检测,机理模型难以构建,并且其与过程变量间的映射关系复杂.针对上述问题,本文提出了一种基于特征约简和选择性集成算法的DXN排放浓度软测量...