传感器网络基于Voronoi 网格的数据压缩算法

提出了一种传感器网络中分布式多分辨率数据压缩算法.在分布式域剖分模型DDPM(distributed domain partition model)基础上,提出了一种多分辨率的数据压缩模型MDCM(multiscale data compress model),DDPM 把传感器网络按域划分来构建连通核,传感节点只需在连通核中寻径,因而能够明显减少寻径时间复杂度并且具有更好的分布性;MDCM 利用Voronoi 网格来对DDPM所形成的域中的节点进行划分,然后采用多分辨率方法构建数据压缩模型.理论分析和实验仿真结果表明,MDCM 具有很好的逼近性能,并且能够对传感器网络中的数据进行有效压缩,可以更大程度地降低传感器网络中的数据传输量.     

基于小波分析的DEM数据多分辨率表达研究

在研究三维地形的数字模型中,针对现有DEM数据的多分辨率模型构建中存在的问题,为提高精度,减少失真,结合DEM数据的特点,提出了一种简化的基于小波的DEM数据多分辨率表达算法,通过改变多分辨率分解时高频信号的获取方式,使得DEM数据的多分辨率重构可以以一种相对简单的方式进行,从而使得多分辨率模型的重构效率得到了较大的提高。分析了由于分块小波变换而带来的边界失真问题,并根据滤波器系数的长度不同,提出了相应的解决方法,经试验证明重构效果有较大的提升。     

基于小波的地形连续快速绘制技术*

利用小波变换的多分辨率特性构建了地面高程数据的动态多分辨率模型，通过小波渐近重构算法解决了多分辨率模型间的平滑过渡问题，通过缝补解决了不同分辨率地形块间的裂缝问题，实现了对大规模地形的视点相关的连续快速绘制，通过实验进行了验证。     

基于小波变换的多分辨率分布式滤波

小波变换的多尺度特点非常适合多尺度信号的处理,可以用于多分辨率多传感器滤波.通过研究快速提升法小波变换的特性,提出一种可将估计误差方差最小化的动态分辨率分布式滤波算法,算法不需要把小波系数当成白噪声处理,并且能够有效地降低向量和矩阵维数,减少运算,有较好的滤波性能.同时在不同的分辨率级中,利用快速提升法小波变换作为一种连接信号的桥梁.这种算法也可用于动态多分辨率多传感器数据融合.     

体积保持的多分辨率多边形网格的光顺造型

给出了一个高效的多边形网格的多分辨率光顺造型算法。该算法首先通过引入体积保持约束,快速地实现稠密多边形网格的多分辨率表示,然后结合一个有效的无收缩光顺算法,对网格执行高效的多分辨率光顺编辑,与传统编辑方法不同,该方法利用体积保持约束及优化技术,来自动恢复编辑区域中相应的细节,而无需引入非常损耗资源的局部标架。实验结果表明,该算法计算稳定、高效,能产生复杂的模型。     

个性化三维人脸模型的特征约束多分辨率绘制

给出了一种有效支持个性化变形的三维人脸模型结构和一种特征约束的实时连续多分辨率绘制方法。为方便变形中特征点及相关区域的移动,模型结构的设计体现了人脸特征及模型中点、边、面的邻接关系。基于这种模型结构的多分辨率绘制方法给出了特征约束的有序递减网格设计,实现了视距相关的快速模型简化,在保持模型视觉特征的同时保证了实时连续绘制。     

三维动态多分辨率地形模型的研究

为了绘制大规模地形图,适当地减少数据,利用四叉树结构存储采样点,提出了一种与地形特征和视点相关的实时动态的多分辨率地形模型。在三维场景漫游和切换中,采用二级缓冲机制实现场景数据的快速调度和绘制,同时提出了基于细分评估函数的自适应LOD算法。随着分辨率的动态变化,实时递归地构建绘制当前视域地形所需的数据集。而且在起伏变化大的地形中利用有限的采样点,根据地形特征进行距离加权插值,最终提高特定地区的分辨率和绘制效果。     

基于可编程图形管线的大规模流程工厂模型多分辨率绘制方法

针对流程工厂设计中3维校审的实际需求,提出了基于可编程图形管线的大规模流程工厂模型多分辨率绘制方法。在分析了流程工厂模型特征的基础上,通过基本体元多分辨率模板构建对象的多分辨率模型,并在构建过程中保证低分辨率模型顶点集是高分辨模型顶点集的子集。因此,每个对象只需保存其最高分辨率下的顶点信息及各分辨率下的顶点索引。在此基础上,通过对显存中顶点缓冲、索引缓冲的有效管理,不仅实现了在渲染过程中利用顶点索引的变换完成不同分辨率的切换,还减少了内存与显存的数据交互。实验结果表明,该方法在普通PC机上对具有21 M左右面片的流程工厂模型,能够在保证绘制质量的前提下取得31帧/s的平均帧速,且预处理时间在10 s以内并无需额外硬盘空间。     

一种用于渐进传输的多分辨率曲线模型

提出一种基于多叉树的用于矢量数据渐进传输的多分辨率曲线模型。通过拓扑约束规则,该模型保持了不同分辨率下曲线一致的拓扑关系。同一分辨率下的数据位于同一层次上,简化了各层分辨率数据的管理。该模型通过节点在树中的相对次序描述顶点在曲线上的顺序关系,支持多分辨率曲线的编辑。不同分辨率下的在数据逻辑上相互独立,可分离存储,提高了系统的首次响应速度。     

层次可见性与层次细节地表模型相结合的快速绘制

大规模地表模型的实时绘制是虚拟现实技术中重要的研究课题之一。为了加速地表模型的绘制，人们采用视点相关的动态多分辨率层次细节模型方法，但是算法效率依然有待提高。该文提出一种层次可见性与层次细节地表模型相结合的快速地形绘制方法。算法旨在利用地表模型所具有的horizon特性在预处理中为地表多分辨率块模型建立相应的层次“块”可见性结构，快速判定地形块相对于当前视点的可见性，以减少多分辨率模型中模型细节的处理和绘制三角形的数目。同时为消除地表模型层次变化所带来的可见性错误，算法提出一种层次结构可见性计算方法，以修正多分辨率模型所带来的可见性动态变化。实验结果表明算法有效地提高了绘制效率，是可行的。     

保留细节特征的轮廓线远程绘制算法

目前,智能掌上电脑、个人数字助理和智能手机等移动终端因为其便携性和可移动性,越来越多地被应用于分布式虚拟环境中,但是因为移动终端自身的局限性,在移动终端上的3维模型实时绘制问题仍未得到很好的解决。结合多分辨率网格模型和基于轮廓线的远程绘制的优点,提出了一种保留细节特征的轮廓线远程绘制算法。该算法预处理阶段,在原始精细网格模型上提取细节特征线,并进行多分辨率网格模型的预处理;运行时阶段,根据视点、帧率等交互信息使用选取策略对细节特征线进行选取,然后构建合适的多分辨率网格模型,并在该模型上提取出外围轮廓线,最后发送这两种轮廓线到移动终端进行绘制。实验结果表明,该算法在基于轮廓线的远程绘制中较好地保留了模型的细节特征,并保证了在移动终端的实时绘制。     

结合视点变换的三维地形无缝绘制算法

针对传统地形裂缝消除技术普遍存在构网速度慢,层次约束强等问题,提出了一种结合视点变换的地形无缝绘制算法。该方法首先根据精度生成LOD粗模型,然后利用纹理映射技术生成精细网格,并根据视点动态调整顶点位置以消除因层次细节过渡产生的T型裂缝。此外,通过CPU-GPU协同工作的方式,将批量构网及渲染的工作从CPU移植到GPU中,提升了整个系统的处理速度。实验结果表明,该方法可以有效消除地形裂缝,保证网格平滑过渡。     

多分辨率三维建筑群建模与实时绘制技术

将纹理特征分析技术引入到多边形网格建模中,提出一种基于高程特征值进行曲面细分的算法以构建多分辨率虚拟建筑群模型。该算法给出一种三角边与纹理特征曲线相交的三角面分裂方法构造自适应细分三角网格。通过设计细分三角网格的二叉树数据结构和开发测试程序进行测试,表明该算法具有自适应网格速度快和保持几何特征较好的特点,可以满足在PC机上实现三维建筑群的大范围建模和实时交互显示要求。     

基于视点的LOD绘制

基于迭代收缩算法（即PM算法）设计了一种新的多分辨率数据结构,给出了基于视点的模型多分辨率实时绘制方法,使得模型的分辨率可以随着视点位置的变化而变化,满足了观察者观察局部细节的要求。     

一种基于物理的实时细节保持变形算法

实时变形是计算机图形学研究的热点问题之一,复杂物体的实时变形至今仍未得到很好的解决.从物理变形方法和多分辨率网格编辑技术的优点出发,提出了一种适合于复杂弹性物体的实时变形算法.在预处理阶段,将原始精细网格模型进行简化以建立其基网格表示,基于基网格对模型的局部细节特征进行编码;在实时绘制阶段,在基网格上进行物理变形操作,并通过变形后的基网格和细节编码重构出变形后的精细网格.以上过程充分利用图形硬件的并行处理能力,利用像素处理器进行大部分计算操作.实验结果表明,该算法在变形过程中较好地保持了物体的局部特征,适合于表面细节复杂物体的实时变形应用.     

Multiresolution and fast decompression for optimal web-based rendering

Limited bandwidth is a strong constraint when efficient transmission of 3D data to Web clients and mobile applications is needed. In this paper we present a novel multi-resolution WebGL based rendering algorithm which combines progressive loading, view-dependent resolution and mesh compression, providing high frame rates and a decoding speed of million of triangles per second in JavaScript. The method is parallelizable and scalable to very large models.The algorithm is based on the local multi-resolution approaches provided by the community, but ad-hoc solutions had to be studied and implemented to provide adequate performances. In particular, a compression mechanism that reached very high compression rate without impact on rendering performance was implemented. Moreover, the data partition strategy was modified in order to be able to load different types of data (i.e. point clouds) and better adapt to the potentials and limitations of web-based rendering.     

多分辨率并行等值面绘制

文中介绍一个多分辨率并行等值面绘制系统的设计与实现。通过显示调度策略实现基于多层次细节的实时等值面绘制。着重讲述并行处理、网格简化和多分辨率显示技术。实验结果表明，该系统能在并行分布式环境下动态生成等值面的多分辨率模型，实现等值面的远程快速绘制。     

三维地形可视化技术研究

为了获得较好的三维可视化效果,在对地形数据组织和实时绘制技术进行研究和实验的基础上,实现了基于四叉树结构的地形模型的连续多分辨率渲染;在考虑视点和地形粗糙度的基础上,设计了一种合理的节点评价系统;提出了一种快速自适应的三角网剖分方法,有效消除了不同分辨率节点间的裂缝。实验结果表明,在保证地形真实感的前提下,该技术实现三维地形显示可以获得较好的图形质量和显示速度。     

大区域地形可视化技术的研究

近年来，地形场景的实时绘制已受到人们越来越广泛的关注，目前已经提出的一系列场景加速绘制算法,虽然在不同的应用场合也取得了一定的效果，但都存在着局限性，尚不能满足大区域地形环境的实时高速绘制的要求，而与其密切相关的技术主要涉及到地形多分辨率表示、海量地形数据和纹理数据的分页管理、地形和纹理数据的LOD控制、地形和纹理数据的快速存取和更新等．为了能够对地形场景进行实时绘制，在对大区域地形数据管理和实时绘制技术进行研究和试验的基础上，对构建视相关动态多分辨率模型的方法进行了改进，实现了地形模型多分辨率表示与视相关的有机结合，并提出了一种高效的场景数据存取方法，进而实现了一个整合自适应三角网剖分、地形场景数据分页管理和动态更新等相关技术于一体的地形三维可视化系统，试验结果表明，该算法能够实时绘制地形场景，且质量较好．