分形布朗运动在水下地形模拟中的应用

由于水下地形的高程数据获取困难,如何运用少量的数据生成真实感强、精度高的地形模型是值得研究的问题。运用分形布朗运动（fBm）模型得到水下地形的分形特征参数,结合随机中点位移内插算法,通过Matlab编程实现了三维水下地形的模拟。以长江口深水航道为例,讨论了其运用fBm的可行性,模拟生成了三维航道地形,并与 ArcGIS自带的插值方法进行比较,采用等深线重构法对插值结果进行精度分析。比较结果显示,基于fBm模型模拟得到的地形具有丰富的地表细节,反映了地形的复杂性和不规则性,具有很好的可视化效果,同时能保证较好的精度。     

基于分形法在计算机上仿真自然景观方法研究

自然景观的计算机三维模拟是计算机图形学研究的重要领域之一,分形法是近年来流行的和使用最多的地形生成方法,运用这种方法可以模拟地形、海浪、云彩等自然景观。该文主要描述了基于分形技术的分形布朗运动fBm以及在此基础上提出的随机中点位移法,给出了算法的实现细节和程序实现的细节,并且在Delphi7和OpenGL环境下运用上述方法实现了对山脊和山脉的仿真。试验结果证明应用这种方法生成的山脊及山脉具有较好的真实感,并且算法简单、易于实现、合成速度快,在实际中是切实可行的。     

基于参数的分形地形可控性研究

本文在深入研究分形布朗运动原理和中点位移算法的基础上,推导出分形地形参数之间的关系表达公式,分析了分形参数对地形形状的影响,提出了基于参数的可控分形地形生成方法,并进行了仿真。试验表明,该方法能快速有效地对分形地形进行控制,是自然景观仿真的一种有效手段。     

一种基于RMD的可控性真实感山脉的模拟方法

提出了一种利用山脉的少量特征点的三维坐标,采用分形技术快速生成可控性、真实感山脉的方法,并在PC机上用VC＋＋6.0结合OpenGL编程,将生成的山脉数据转化为具有真实感的可视化图形。模拟实验结果表明提出的算法成功解决了传统的基于RMD的山脉生成算法中山脉形状无法控制的问题。     

分形插值算法在分形自然景物模拟中的应用

分形方法可以模拟传统欧氏几何方法所不能描述的各种自然景物,如云层、山脉等.对分形自然景物模拟中的随机中点位移法和分形插值算法进行了回顾和分析,给出了基于Diamond-Square算法的山峰纹理图和蓝天白云的详细设计和迭代实现过程.OpenGL试验的结果表明分形插值算法对自然景物的模拟非常逼真,可以在虚拟场景的自然景物生成中得到应用.     

各向异性的分形地形生成方法研究

传统的分形地形生成方法得到的地形是各向同性的,为了使生成的分形地形具有各向异性特征,提出了一种新的分形地形生成方法,该方法利用组合分形布朗曲面模型,将具有不同特征的两种分形布朗曲面相融合,使得生成的地形具有各向异性特征.对组合分形布朗曲面算法进行了仿真实验,生成了最终的分形地形.对仿真结果的分析表明,生成的分彤地形的特征具有各向异性特征,和实际的自然地形特征相符合,从而证明了该算法的有效性.     

基于分形理论的三维路面谱重构及在多体动力学软件中的应用

合理的道路纹理特征可以更好地反映路面抗滑性能和轮胎/路面接触特性。基于分 形理论提出了一种三维路面谱重构方法。依据国标给出二维随机路面谱的时域表达,利用计盒 维数法计算各级路面分形维数,综合应用随机中点位移法和分形布朗运动原理将传统二维路谱 拓展为三维路面谱。以典型的减速带为例,将特殊激励同构到含有细节形貌的平整路面谱中。 在 TruckSim 软件中通过编译实现三维路面谱在车辆多体动力学软件中的应用。通过对比二维路 谱和三维路谱下车辆动力学响应发现：垂向力和纵向力差异不大,有较好地一致性,但侧向力 相差比较大,表明所建立的三维路面谱有较好精度的同时反映了路面的三维纹理特性,为车辆 曲线通过性能和车辆侧翻控制研究提供了基础。     

随机中点位移算法的改进

在研究用于分形图象生成的随机中点位移算法原理和实验结果的基础上，提出了改进的随机中点位移地，以例生成具有预定基本形状和轮廓的分形图象，并通过编程实验验证了改进算法的有效性。     

基于分形布朗运动和Ada Boosting的多类音频例子识别

提出了一种基于分形布朗运动的音频特征提取和识别方法．这种方法使用分形布朗运动模型计算出音频例子的分形维数，并作为其分形特征．针对音频分形特征符合高斯分布的特点，使用Ada Boosting算法进行特征约减．然后分别使用Ada-加权高斯分类器和支持向量机对约减特征后的音频分类，并在两类分类的基础上构造多类分类的模型．实验表明，经过特征约减后的音频分形特征在音乐和语音的分类中都优于其他音频特征．     

分形技术生成凹凸纹理的应用研究

分形技术在计算机描述自然景观方面取得了比较理想的结果、文中论述了分形技术在凹凸纹理生成领域内的应用,以实现自然景观物体表面的计算机真实感显示。介绍了凹凸纹理生成的基元构造以及中点位移法实现法向挠动的计算机实现,从而生成客观世界物体表面的真实感纹理贴图。实验证明该方法实现简单,系统资源耗费少,行之有效。     

分形技术生成凹凸纹理的应用研究

分形技术在计算机描述自然景观方面取得了比较理想的结果、文中论述了分形技术在凹凸纹理生成领域内的应用,以实现自然景观物体表面的计算机真实感显示.介绍了凹凸纹理生成的基元构造以及中点位移法实现法向挠动的计算机实现,从而生成客观世界物体表面的真实感纹理贴图.实验证明该方法实现简单,系统资源耗费少,行之有效.     

基于OpenGL的随机分形地形研究

针对随机中点位移三角形边界细分法生成地形时存在的裂痕问题,提出了一种解决方案,将边中点位移的随机量用链表进行了存储,避免了公共边的中点被位移两次,从而很好的解决了裂痕问题,得出了较好的效果。同时比较了不同递归次数生成地形的特点。实验中采用OpenGL绘图工具,对生成的地形进行纹理贴图,取得了较好的地形仿真效果。     

基于分形理论的深海钴结壳微地形仿真

文章对分形布朗函数的特性及自然地表分形特征进行了分析和总结,并结合深海钴结壳微地形所具有的自然特性,提出了具有方向性分形特征的中点随机位移法,实验结果表明该方法能较好地反映原始数据的总体轮廓,而且还能较好地再现原始微地形的粗糙起伏及各向异性,因而是一个切实可行的构造三维地形的插值方法。     

基于分数布朗运动的自相似流量判别及生成方法

针对网络流量自相似程度判别方法较少和应用分数布朗运动(FBM)进行自相似流量模拟时可能会产生负值流量等问题,给出一种基于多阶矩的自相似流量判别方法和改进FBM模型的自相似流量模拟方法。首先通过分析样本矩的数学式,在分形矩分析的基础上得到一种多阶矩的自相似判别方法,然后对经典的随机中点置位(RMD)算法进行改进,最后对Bellcore和LBL实验室采集的真实流量数据进行自相似判别和模拟,仿真验证实验结果表明该方法的有效性。     

地形模拟中的多重分形技术概述

介绍了基于噪声合成法的多重分形,包括各向异性多重分形、混合多重分形和山脊多重分形,并指出了普适多重分形技术的数学特征以及它在地形模拟中的应用特性和优点。     

基于随机中点位移法的三维地形模拟

分形布朗运动FBM是分形几何的重要内容,利用它可以构建出极具分形特性的三维几何模型,这种几何模型可以用来生成多种不同的自然对象,如山脉、云彩等的真实感图形。随机中点偏移法是生成分形布朗运动的重要方法。该文简单介绍了随机中点位移法模拟地形的几种方法,特别是其中的菱形-方形法(Diamond-Square法),详细介绍了其原理,位移量以及实现的算法,并且给出了具体的模拟图。     

改进FBM的3D复杂场景实时显示方法

分形布朗运动FBM(Fractional Brownian Motion)能真实地表现自然场景,但计算量大,运行费时,在实际的应用中对硬件的要求比较高,难以满足虚拟场景实时生成需求。三角形边界细分法能很好地满足场景实时交互的要求,但在细节描述方面不如FBM。提出一种把两者结合起来生成地形的有效算法,在FBM的基础上对各边法线进行统一方向扰动,通过比较中心点与阈值关系来控制迭代次数,最后采用滤波技术解决运动时产生的闪烁问题。实验证明该算法既能充分表现地形表面的丰富细节,又具有速度快、方便快捷的特点。     

基于分形理论的DEM数据内插算法研究

本文利用分形理论与分形布朗运动原理,提出了基于子分形维数的随机中点位移内插算法,并采用不同的插值比系数来有效避免插值点附近的"尖峰现象"。应用该算法对研究区内的低分辨率数字高程模型(DEM)格网数据进行了内插计算,结果显示内插精度有一定的提高,同时生成的地形起伏平稳,并且能较逼真的反映地形表面的细节。     

计算机分形图形技术

本文论述了计算机图形学中的一个新颖的、非常吸引人的分支，即分形图形技术，列举了几种重要的和常用的分形技术与方法，阐述了分形技术在自然界真实物体模拟，仿真形体生成、计算机动画和奇异图形生成方面的应用，以及在教育娱乐方面的应用。     

分形变异因子修正的差分进化算法?

为提高差分进化算法的求解精度,其变异策略应适应目标函数整体变化趋势和随机变化部分。文中提出利用不同的Hurst指数的分形布朗运动改进差分进化算法变异策略,进而构建分形变异因子修正的差分进化算法。针对该算法应用CEC2005进化计算国际会议提出的25个标准测试函数进行测试,至少有10个测试函数的计算结果优于其他差分进化算法,其余测试结果大部分相近,因此文中算法能提高优化问题的求解精度和适应性。