无线传感器网络基于凸规划的改进定位算法： convex—PIT

定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,为了提高无线传感器网络的定位精度,在Convex算法基础上提出了Convex-PIT算法.Convex-PIT算法通过引入锚节点构成的三角形进一步滤掉节点不可能存在的区域,缩小节点可能存在范围,提高定位精度.Convex-PIT算法增加了判断未知节点是否在锚节点组成的三角形内的计算量,但不需要增加节点的硬件条件和额外的功能.仿真结果表明,和Convex算法相比,Convex-PIT可以明显的提高定位精度,在锚节点的比例从10%增加到30%的过程中,定位精度提高幅度平均约15%.     

无线传感器网络基于中垂线分割的APIT的改进定位算法

定位技术是无线传感器网络重要的共性支撑技术之一。在近似三角形内点测试APIT算法基础上提出了基于中垂线分割的改进算法PB-APIT。利用三条边的中垂线将APIT算法中的三角形分割为4个或6个可用小区域,并以检测信号的强弱进一步来判定未知节点的位置,即判断未知节点处于哪一个可用小区域,从而减小原APIT算法的定位区域,提高定位精度。仿真结果表明,与原APIT算法相比,所改进的算法精度上有较大提高。     

基于改进APIT算法的无线传感器网络节点定位

定位技术是无线传感器网络中一个比较重要的技术.近似三角形内点测试(APIT)算法是一种比较常用的算法,为了提高无线传感器网络(WSNs)定位精度,在APIT算法的基础上进行改进,将三角形进行中垂线分割成4个或者6个小区间,通过对各个节点接收到目标节点信号强度进行比较,判断目标节点位于哪一个小区域内.通过仿真可以得到,改进的APIT算法精度上有了很大的提高.     

基于近平面合并的三角网格简化算法

提出一种基于近平面合并的三角网格简化算法,针对三维重建MarchingCubes算法中产生的大量三角片进行简化。首先依据近平面判断条件将近似共面的三角形合并成一个大的多边形,然后按相应的准则将其重新进行三角化得到更少的三角形面片,以达到简化的目的。该算法在最大化的保留图像细节的前提下,精简了三角片的数目,提高了重建后图像绘制和传输的速率,节省了存储空间和处理时间。     

基于快速Delaunay三角化的散乱点曲面重建算法

针对现有三维重建算法速度较慢的问题,提出了一种基于快速Delaunay三角化的散乱数据点的三维重建算法。首先,提出一种新的平面Delaunay三角化插入点目标三角形定位算法,利用插入点的方向搜索线与三角形是否相交以及交点个数加速目标三角形定位,不用额外判断点是否在三角形内;其次,自动检测曲面漏洞,利用凸壳的边界拼接方法进行漏洞弥补。实验结果表明,本算法不仅能较好地重建出三维模型,而且有较高的效率。     

图像中任意三角形检测方法

提出了一种基于加窗Hough变化的任意三角形检测方法。选择适当大小窗口在图像中滑动,以窗口中心为坐标原点对窗口内图像作Hough变换,在图像的Hough域中检测直线段,从检测出的直线段中找出满足三角形条件的线段组合,然后定位这些线段构成的三角形。实验表明该算法能够有效检测出任意三角形,改变线段的长度条件或角度条件还可以检测直角三角形、等腰三角形、等边三角形等特殊三角形。该算法还可以实现在图像中检索三角形目标的功能。     

合成孔径雷达图像自动配准算法研究

针对合成孔径雷达图像配准对精度和时间的需求,文中对基于相似三角形的配准算法进行了改进:通过角度判断相似三角形,计算简单且可阻止病态三角形影响配准结果;鉴于用于视频追踪的强角点的优良性能,首次引入它作为配准点特征;基于开源计算机视觉库开发了图像自动配准软件,文中简述软件实现过程,分析了代码优化问题;与传统判断相似三角形的配准算法以及常用配准算法相比,实验数据表明,该算法能够精确求解几何形变参数,且运算时间降至毫秒级,对3种几何形变的配准率均高于97%。     

基于区域分割的无线传感器网络定位算法

针对传统APIT算法在定位精度方面的不足,提出一种基于区域分割的无线传感器网络定位算法(RSLA)。为了减小边界效应造成的误差,RSLA算法为每个待定位节点添加一个计数器。PIT测试之后,RSLA算法利用三角形的三条中垂线将三角形划分成多个小区域,通过比较待定位节点收到三角形三个顶点发来的信号强度,进一步判断待定位节点属于哪一个小区域,最后利用三角形重心扫描算法估算待定位节点位置。仿真实验表明,相比传统APIT算法,RSLA算法在定位精度方面有较大的提高。     

一种适合室外复杂地景可见性裁剪的快速算法

大型场景的动态绘制与实时交互成为当今图形学研究的热点 ,作为场景绘制前的关键部分的可见性判断日趋受到重视。本文提出了一种适合室外复杂地景可见性判断的快速算法 ,它具有有效的数据结构 ,能实现动态场景的快速更新 ,另外它通过有效利用地形高程数据的规则性特点 ,直接定位可能可见的地形块集合 ,提高了可见性判断的速度。另外还可将本算法同传统的基于BSP树和Z -Buffer的可见性判断方法相结合共同完成复杂室外场景的可见性判断。本算法已成功应用在多武器平台综合防空系统中地景实时显示部分中。     

基于边光滑度的Loop自适应细分曲面算法

首先研究了传统的Loop细分曲面算法,通过分析发现随着细分次数的增多细分算法中三角形网格片数增长过快。针对这一问题提出一种自适应细分曲面算法。算法根据相邻两个三角形面上的法向量的夹角,判断细分网格中较为光滑和非光滑的区域。实验结果表明,算法提高了数据处理速度,并且模型简单易实现。     

Real-time motion blur using extruded triangles

Several algorithms have been introduced to render motion blur in real time by solving the visibility problem in the spatial-temporal domains. However, some algorithms render at interactive frame rates but have artifacts or noise. Therefore, we propose a new algorithm that renders real-time motion blur using extruded triangles. Our method uses two triangles in the previous frame and the current frame to make an extruded triangle then send it to rasterization. By using the standard rasterization, visibility determination is performed efficiently. To solve the occlusion between extruded triangles for a given pixel, we introduce a combination solution using a sorting in front-to-back order and bitwise operations in the spatial-temporal dimensions. This solution ensures that only non-occluded extruded triangles are shaded. We further improve performance of our algorithm using a coverage map.     

四种通视性分析方法与实验比较

对于计算威胁区通视性的四种方法进行了分析与实验比较。所谓通视性分析（Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ）就是分析在三维空间中观察者发现目标的概率。通视性分析是飞行航路规划的基础,对于选择一条安全的航路具有重要意义。通视性分析的主要任务是找出使飞行器能够躲避给定的观察者,如雷达站、空中预警飞机和拦截飞机等区域。在这些区域中,飞行器具有最小被发现概率。选择那些使飞行器具有最小被发现概率的航路,可以大大增强飞行器的生存概率。文中讨论了四种通视性方法即点到区域法、快速点到三角形法、次快速点到三角形法、消隐法,并进行了实验比较。     

线框模型投影图的消隐

不具有表面信息的三维线框模型投影到二维平面上,不能利用现有的立体投影消隐的方法来消除被遮挡线。提出利用包围盒与有向三角形相结合的方法,找出投影图中的相交边,通过投影模型计算距离并判断其相互的遮挡关系。引入遮挡矩阵存储遮挡信息弥补了投影降维后造成的深度信息损失。利用遮挡矩阵更新表示顶点间拓扑关系的连接矩阵,得到不含隐藏线的投影图。实验表明,算法稳定而高效。     

A faster triangle‐to‐triangle intersection test algorithm

The triangle‐to‐triangle intersection test is the most basic component of collision detection. And our algorithm, which firstly computes the line segment between triangle A and the plane of triangle B and uses a new method to detect the intersection between this line and triangle B, can reduce about 10% of time on average, compared with the previous fastest algorithm. Our new method divides the plane of triangle B into four quarter planes by two edges of B, and detects intersection depending on the location of the two endpoints of the segment. After using some techniques like avoiding division and projecting the segment and triangle B on XY, YZ, or ZX plane, the total number of arithmetic operations is reduced to at most 87, which is less than any existing algorithms. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于动态OBB层次结构的曲面相交算法*

为提高大曲面相交算法的效率,提出一种基于新的碰撞检测的曲面相交算法。该算法采用动态OBB层次结构碰撞算法获取相交区域,准确计算交点并构成交线;再利用分治三角化算法重构相交区域,以基于交线平均长度的方法去除窄小三角形,同时对空间闭合交线进行三角化,更新相交区域的三角形,并以闭合交线区分不同的区域。通过分析和实验结果证明,该算法能够对由大量三角形组成且相交情况比较复杂的曲面进行较快的处理。     

Splitting meshless deforming objects with explicit surface tracking

We present a novel algorithm for efficiently splitting deformable solids along arbitrary piecewise linear crack surfaces in cutting and fracture simulations. The algorithm combines a meshless discretization of the deformation field with explicit surface tracking using a triangle mesh. We decompose the splitting operation into a first step where we synthesize crack surfaces, and a second step where we use the newly synthesized surfaces to update the meshless discretization of the deformation field. We present a novel visibility graph for facilitating fast update of shape functions in the meshless discretization. The separation of the splitting operation into two steps, along with our novel visibility graph, enables high flexibility and control over the splitting trajectories, provides fast dynamic update of the meshless discretization, and allows for an easy implementation. As a result, our algorithm is scalable, versatile, and suitable for a large range of applications, from computer animation to interactive medical simulation.     

基于四叉树的分形地形实时动态生成算法

介绍一种结合分形算法与四叉树算法生成动态随机地形的新方法,并提出一种融合地形中点位移法及四叉树递归分割算法的实时优化算法,利用可见性剔除的简化策略和三角形扇的数据简化存储方式,解决地形绘制的裂缝、突跳问题,采用纹理混合贴图方式的渲染方法实现该层次细节模型的地形渲染。通过对该算法的实现和优化,在保证一定地形环境的视觉真实程度前提下,减少开销,从而达到提高实时渲染速度的目的。     

Visibility-driven mesh analysis and visualization through graph cuts

In this paper we present an algorithm that operates on a triangular mesh and classifies each face of a triangle as either inside or outside. We present three example applications of this core algorithm: normal orientation, inside removal, and layer-based visualization. The distinguishing feature of our algorithm is its robustness even if a difficult input model that includes holes, coplanar triangles, intersecting triangles, and lost connectivity is given. Our algorithm works with the original triangles of the input model and uses sampling to construct a visibility graph that is then segmented using graph cut.     

一种新的清浊音在线辨识法

清浊音的判决在语音信号处理中是一个非常重要的方面.文中就语音信号的清浊音判决方法提出了一种新的在线判决的方法.传统的清浊音判决方法都必须在离线的情况下对数据进行处理.文中采用了递推最小二乘法,以非线性处理的方法实现了对语音信号的在线清浊音判决.立足于语音信号的非平稳特性,从传统的短时分析出发,结合预测的方法对语音信号进行自适应预测,设定目标函数,得到预期的效果.在MATLAB平台上,对语音信号进行清浊音判决,实验结果证明,基于RLS的新方法能够较好地进行在线辨识.