DirectX在有限元分析结果三维彩色云图生成方法中的应用

本文采用扫描线法,将DirectX技术应用到有限元分析结果三维彩色云图的生成方法中,利用DirectX的实体填充模式和高洛德着色模式完成云图渲染绘制。通过实例验证,本文给出的云图生成方法不仅效果好、速度快,而且方法简单、实用。该方法适用于各类场值三维彩色云图的生成,具有很好的通用性和扩展性。     

基于UG_OPEN的边界面法CAE模型边界条件可视化算法

针对边界面法分析模型前处理过程中边界条件的加载,提出了一种基于UG/OPEN的可视化算法。算法首先利用UG系统中几何模型的边界表征数据,在参数空间生成背景网格以及计算显示点的坐标,然后再映射到三维空间进行图形显示,映射后能够保证几何信息的准确性。该算法不仅实现了与UG系统的无缝连接、载荷和位移约束条件的自动显示,而且有利于实现CAD和CAE模型的一体化。     

基于红外卫星云图的云的三维表现

分析红外卫星云图结构特点,阐明其三维化原理。借鉴LOD思想,利用多种采样间隔获得不同精度数据网格。根据云团真实感效果制定颜色及透明度映射规则。结合三维地形可视化方法,设计并实现了红外卫星云图的三维可视化。     

云图数据驱动的三维云景可视化

云图是气象应用和研究中最常获取的资源,包含了丰富的气象信息,在天气预测中起到了关键的作用。将云图数据作为驱动,利用灰度共生矩阵和分形理论进行纹理特征提取,划分出基本云型,得到云景的分布特征。将这个粗糙分布,映射到地球上,得到基本的大气参数估计,在此基础上利用CML的方法生成三维云场并实现可视化。实现了对风云二号卫星云图的自动化分析,以及数字地球上的三维云景可视化。     

基于交叉相关法的卫星云图中云团移动的短时预测

在卫星云图应用研究中引入交叉相关法的思想进行云团移动的短时预测。选取连续两个时次的GMS-5卫星云图,将云图区域划分为32×32像素的图像子集,采用交叉相关法计算获取两幅云图的最佳匹配区域,根据前后云图匹配区域的位置和时间间隔,确定出每个图像子集的移动矢量(速度和方向),并对图像子集的移动矢量进行客观分析,其后,基于检验后的云图移动矢量集,利用后向轨迹方法对云图作短时外推预测。试验结果表明,该方法对卫星云图上较为平稳的云团移动的短时预测效果较好,具有直观、定量、快捷的优点。     

基于可视化库和信息传递接口云图显示的并行化处理

基于可视化库(VTK)可视化技术的特点,讨论可视化流水线机制和并行程序的基本结构.针对计算流体力学可视化后处理实现的问题,介绍和使用VTK颜色映射算法,并编写对计算流体力学结果数据彩色云图显示的程序.然后为了解决时间开销大的问题,提出了并行显示算法.该算法充分利用VTK任务间的并行性,减少程序运行时间,提高运行效率.最后在多核环境下,对大小不同的文件彩色云图显示的加速比进行了对比分析.实验结果显示了随压力变化的彩色云图,表明基于VTK可视化技术能满足可视化后处理方面的要求,与信息传递接口(MPI)结合能取得很好的并行效果.     

弹性界面的设计与实现

在参阅现有的信息可视化技术的基础上,设计并实现了一种新型的可浏览和导航大规模信息空间的可视化交互技术——弹性界面,通过该界面用户可以灵活地设置和控制多个焦点的显示。     

可视化界面中大幅图象浏览技术的实现

图象浏览是可视化界面中主要的功能之一，但是因为某些条件的限制，大幅图象的浏览是比较困难的。本文介绍了一种大幅图象浏览的拼接方法。使用本算法，可使整个图象的浏览平滑、快速，如同在一幅完整的图象上浏览一样。文章对这种方法的设计原理进行了说明，并给出了具体的实现程序。     

视觉引导的旋转对称激光三角传感器快速测量方法

针对激光测距仪在对目标扫描测量过程中速度较慢的问题,提出一种视觉引导的测量方法。该方法在获取目标边缘的基础上,利用改进的前沿推进技术(AFT)方法,通过计算待测点与内外边界的距离系数,控制整体网格的疏密程度,得到适应的物体几何结构的三角网格。以三角网格的节点坐标作为对激光的视觉引导测量点,利用高精度步进电机控制激光三角传感器移动到指定坐标,获取深度数据,最终完成对目标的重建。实验结果表明:该视觉引导方法避免逐点扫描,至少提高40%以上测量效率。该方法重建效果较好,达到了快速测量和精确重建的要求。     

火箭发动机喷流辐射场可视化

喷流的红外辐射特性是火箭发动机的重要目标特性,喷流辐射场的可视化 对于导弹的预警和探测识别有重要意义。首先,采用将矩形网格三角化的方法,对网格序列 法和局部多边形填充法进行了改进,该算法将矩形网格分成4 个三角形,然后在三角形内进 行等值线的绘制和云图的填充。其次,介绍了3DS 模型的文件格式,并编程实现了3DS 模 型的读取与重绘。最后,在VC++6.0 下基于OpenGL 编写了可视化软件,实现了火箭发动机 喷流辐射场的等值线、云图的绘制并导入3DS 格式的喷管模型结合显示,验证了算法的可 行性。     

面向用户认知的汽车产品族前脸造型设计方法

为了帮助新兴的自主汽车企业形成家族特征前脸,提高消费者的产品认知 度,提出了面向用户认知的汽车产品族前脸造型设计的方法。阐述了汽车前脸造型及产品族 的定义、概念与作用,并将具体设计过程划分为完形设计、识别特征设计与细节设计3 个步 骤,进一步阐释了前脸造型特征在产品族中运用的方式,最后以实例进行了说明。     

基于LBP和Fisherfaces的多模态人脸识别

提出一种结合局部二值模式（LBP）和Fisherfaces的多模态人脸识别方法。用LBP算子提取人脸灰度图像和深度图像的区域LBP直方图序列（LBPHS）,再采用Fisherfaces分别构建相应的线性子空间,用余弦相似度作为投影向量的相似度量,用加权求和规则进行信息融合。在FRGC数据库上的实验结果表明,该方法要明显优于LBPHS与直方图交及Fisherfaces与余弦相似度的融合,等错误率仅为0．33％。     

三维模型孔洞修补方法的研究

针对三维模型中带有各种原因造成的孔洞, 为后续的模型分析操作带来困难, 提出了一种基于曲率特征的三维模型孔洞修补方法。其基本思想是利用波前法对孔洞进行快速填充获得初始的修补网格, 再运用网格优化的技术依据孔洞边界点的曲率特征对初始网格进行调整。首先根据邻接三角形中边界边的性质识别出孔洞的边界, 然后使用波前法和三角形顶点的夹角关系完成孔洞的初始填充, 接着结合曲率标准对孔洞网格进行细化, 最后对修补孔洞的网格顶点进行几何形态的调整, 使其与周围网格自然过渡。实验表明该算法简单、稳定, 可以完成不同类型的孔洞修补。     

中国名人人脸数据集

为快速构建大尺度、高质量中国人脸识别数据集,本文提出一种半自动构建方法.相较于现有的数据集构建方法,该方法可以快速地构建大尺度中国名人人脸数据集,将此数据集命名为CCFace(Chinese Celebrities Face).CCFace数据集包含431个人物,506874张人脸图像,平均每个人物包含1176张不同年龄、姿态的图像,该构建方法在一定程度上解决了当前社区中可用的中国人人脸图像数据集短缺问题.在实验部分中以多个模型测试该数据集的有效性,表明其可以作为SOTA(State Of The Art)模型的训练集使用,相信这种方法以及该数据集将引来更多的人来从事人脸识别的研究工作,并促进国内人脸识别应用的发展.     

再辐射边界条件在FDTD中的应用

目前的吸收边界条件存在编程复杂,占有内存空间与计算量过大等缺点。再辐射边界条件通过在截断边界处引入与入射波等效电磁流符号相反的源,使得穿过边界的电磁场得到有效的衰减。与传统的吸收边界条件相比,再辐射边界条件具有吸收性能优越,设计思路清晰,编程简单,内存占有少,计算时间短的优点。推导了在离散网格中再辐射边界的反射系数与时间及空间步长的关系,通过时域有限差分方法（FDTD）进行了验证,与理论值基本相符。     

基于支持向量机的人脸检测训练集增强

根据支持向量机(support vector machine,简称SVM)理论,对基于边界的分类算法(geometric approach)而言,类别边界附近的样本通常比其他样本包含有更多的分类信息.基于这一基本思路,以人脸检测问题为例,探讨了对给定训练样本集进行边界增强的问题,并为此而提出了一种基于支持向量机和改进的非线性精简集算法IRS(improved reduced set)的训练集边界样本增强算法,用以扩大训练集并改善其样本分布.其中,所谓IRS算法是指在精简集(reduced set)算法的核函数中嵌入一种新的距离度量——图像欧式距离——来改善其迭代近似性能,IRS可以有效地生成新的、位于类别边界附近的虚拟样本以增强给定训练集.为了验证算法的有效性,采用增强的样本集训练基于AdaBoost的人脸检测器,并在MIT CMU正面人脸测试库上进行了测试.实验结果表明,通过这种方法能够有效地提高最终分类器的人脸检测性能.     

完备鉴别保局投影人脸识别算法

为了充分利用保局总体散布主元空间内的鉴别信息进行人脸识别,提出了一种完备鉴别保局投影(complete discriminant locality preserving projections,简称CDLPP)人脸识别算法.鉴于Fisher鉴别分析和保局投影已经被广泛的应用于人脸识别,完备鉴别保局投影(locality preserving projections,简称LPP)算法将这两者结合起来,分析了保局类内散布、类间散布和总体散布的主元空间和零空间内包含的鉴别信息.该算法采用奇异值分解(singular value decomposition,简称SVD),去除了不含任何鉴别信息的保局总体散布的零空间;分别在保局类内散布的主元空间和零空间提取规则鉴别特征和不规则鉴别特征;用串联的方式在特征层融合规则鉴别特征和不规则鉴别特征形成完备的鉴别特征进行人脸识别.在ORL库、FERET子库和PIE子库上的大量识别实验充分表明了完备鉴别保局投影算法的性能优于线性鉴别分析、保局投影和鉴别保局投影等现有的子空间人脸识别算法,验证了算法的有 效性.