树木的整体性运动及树内部风场的研究

树木的结构和物理性质的复杂性使得人们很难对其进行动态模拟.该文提出一个深度优先的数值积分遍历算法,把树作为一个整体考虑,求得整棵树协调一致的位移,较好地表现了树的整体动感.此算法作为一个整体性算法也可推广用于其他树种的模拟.另外,文章还分析了枝条对风的遮挡关系,包括过遮挡、孔洞、狭长缝隙及透射.基于Z-buffer算法思想对这些遮挡关系进行了处理,取得了令人满意的效果.     

马铃薯窖藏设计与推广应用

贮藏窖是马铃薯保鲜贮藏最基本的设施条件。宁夏大学与农业部规划设计研究院通过对宁夏马铃薯保鲜贮藏形势分析，根据市场需要的商用贮藏、种用贮藏、短期贮藏和加工贮藏等贮藏目的的不同，在总结分析目前推广使用的槽式窖、半地下窖、地下窖、土窑窖、砖窑窖等类型的贮藏窖的基础上进行综合改进，设计建造了两种类型不同规格的贮藏窖，其中有适于种薯或商用薯贮藏的小型贮藏窖，适用于商品薯、加工薯短、长期贮藏的中、大型贮藏窖。     

高度复杂植物场景的构造和真实感绘制

绘制高度真实感的自然场景是计算机图形学研究领域的一个富有挑战性的难题,植物对象比如草地和树木是虚拟自然场景的重要组成部分,植物类繁多,形态各异,复杂的结构使其无论在造形、存储还是在绘制上都存在相当的困难,为了解决这个难题,根据植在特点,分别采用多边形,纹元和体纹理作为工餐来构成了不同的植物,并且分别给出了不同植物场景的简单构造方法,绘制的结果证明了这些构造和绘制方法是有效可行的。     

基于自适应光子发射的渐进式光子映射

通过对渐进式光子映射算法进行扩展,提出了一种基于自适应光子发射的渐进式光子映射算法.渐进式光子映射是一个多遍的全局光照算法,通过不断发射光子并渐进更新场景各点的光能估计能使其最终能收敛到无偏差的结果.由于渐进式光子映射完全使用密度估计来计算各点的光能,因此其收敛速度受光子分布影响较大.利用渐进式光子映射算法中固有的场景统计信息以及其多遍的特点,设计了一个自适应的光子发射策略,使得发射的光子能更多的分布在对最终绘制有效的区域,提高了原算法的绘制效率.     

基于渐进式聚类的局部光与材质设计技术

文中提出一种基于图形处理器(GPU,graphics processing unit)的重光照技术,可以在局部点光源,表面反射属性和视点的同时变化中,以交互式的帧率计算全局光照.为了支持这些变化,选择在运行时刻模拟光能的物理传播过程.尽管这种模拟往往由于计算代价过于昂贵而难以被交互式系统采用,但是文中通过引入一个被称为传播树的层次性结构来大大降低模拟计算的开销.在误差允许的范围内,传播树将近似的发光面片进行聚类,然后便可以使用聚类的代表面片来近似整个场景.另外,还挖掘出了光能分布场在空间上和时间上的连续性,并以此为基础对聚类进行渐进式调整,以避免在每一帧中都得从头计算聚类划分,这就叫渐进式聚类.由于采样点之间的可见性可以预计算,把本来很复杂的间接光照计算问题化解成了简单的累加和少量的合并与分裂操作,即聚类代表所发射出的光能的累加以及聚类的合并与分裂.而累加、合并和分裂都是可以直接在图形硬件上并行执行的.在材质动画和场景装修等实际应用中,使用文中技术能够以交互式的速度生成带有多次反射效果的全局光照.     

用弯曲体纹理构造发型

毛发的造型和绘制技术是当今计算机图形学中的一个突出难题.因为头发形状精细、数量庞大,传统的造型和绘制技术很难达到令人满意的效果.针对人的头发,提出并在数学上表示出了弯曲体纹理.接着参照理发师制作发型的过程,将头皮曲面予以特别处理,并以人头部的形状为依据,给出简单发型的构造方法.然后根据头皮曲面上四边形的结构关系,用插值方法将简单造型予以修正和发展,给出了几个发型构造的实例.最后绘制出具有较为真实效果的发型图.