基于改进流体扰动算法与灰狼优化的无人机三维航路规划

针对复杂地形环境下的无人机三维航路规划问题, 提出一种基于改进的扰动流体动态系统与灰狼优化理论的混合航路规划算法. 构建改进的扰动流体动态系统数学模型, 通过修正初始汇流得到扰动流场, 流场流线即可看作规划航路, 能有效避免驻点、局部陷阱等问题. 通过模拟灰狼群体的等级制度和捕食策略, 并引入个体记忆功能和优胜劣汰选择规则, 对障碍物反应系数进行寻优. 仿真结果表明, 规划出的三维航路平滑、可飞, 具有良好的避障特性.

     

基于A*算法的三维地图最优路径规划

研究了基于A*算法的适合人步行行走的山地环境下三维地图最优路径规划算法及实现.本文考虑了三维山地无路网信息覆盖的条件较差环境,对A*算法进行改进,并利用三维地形DEM数据计算出一条相对平缓且长度较短的三维路径.改进算法对三维条件下路径最短的评价标准由原有的空间距离累加最短改进为先将空间等效成水平距离,再计算距离是否最短.同时,本文充分考虑了搜索点周围环境的整体坡度信息作为启发信息,来降低算法寻找的路径走在陡坡上的概率.实验表明,本算法最终计算出的三维最优路径在平缓度及路径最短上有所改善,基本符合人步行行走的习惯.     

基于视差重映射的立体图像视觉舒适度提升

目的 针对人眼观看立体图像内容可能存在的视觉不舒适性,基于视差对立体图像视觉舒适度的影响,提出了一种结合全局线性和局部非线性视差重映射的立体图像视觉舒适度提升方法。方法 首先,考虑双目融合限制和视觉注意机制,分别结合空间频率和立体显著性因素提取立体图像的全局和局部视差统计特征,并利用支持向量回归构建客观的视觉舒适度预测模型作为控制视差重映射程度的约束;然后,通过构建的预测模型对输入的立体图像的视觉舒适性进行分析,就欠舒适的立体图像设计了一个两阶段的视差重映射策略,分别是视差范围的全局线性重映射和针对提取的潜在欠舒适区域内视差的局部非线性重映射;最后,根据重映射后的视差图绘制得到舒适度提升后的立体图像。结果 在IVY Lab立体图像舒适度测试库上的实验结果表明,相较于相关有代表性的视觉舒适度提升方法对于欠舒适立体图像的处理结果,所提出方法在保持整体场景立体感的同时,能更有效地提升立体图像的视觉舒适度。结论 所提出方法能够根据由不同的立体图像特征构建的视觉舒适度预测模型来自动实施全局线性和局部非线性视差重映射过程,达到既改善立体图像视觉舒适度、又尽量减少视差改变所导致的立体感削弱的目的,从而提升立体图像的整体3维体验。     

基于三维地球的多源空间科学数据可视化管理系统的设计与实现

如何高效地组织和管理日益增长的多源海量空间科学数据、提高数据的可用性和易用性,是空间科学目前需要重点解决的技术问题。在充分分析现有空间科学数据管理技术和数据特点的基础上,提出了一种有效的系统架构,研究并利用空间关系数据库及分布式数据库技术,实现了海量异构数据的高效存储、检索与定位;研究基于三维数字地球的多层次细节展示方法、三维数据剪裁、多线程并行加载等关键技术,提高了空间科学数据的集成可视化显示与应用效率。最后设计并集成了多源空间科学数据可视化组织与管理系统,在实际工程应用中验证了设计的合理性与有效性。     

基于3D-Zernike的三维弹痕特征提取技术

本文首次针对三维弹痕数据的三维拓扑结构特性的描述问题,提出基于3D-Zernike的三维特征提取方法。充分利用3D-Zernike描述子的平移,尺度,旋转不变性,信息表达的高效性,面向真实三维弹痕数据进行分析和比较。实验验证了该特征对于三维弹痕数据描述的有效性,3D-Zernike描述子对弹痕的次棱数据的描述表现出很好的同一性和差异性。     

基于Unity3D的虚拟博物馆信息可视化系统

信息可视化技术可以帮助我们加深对大规模复杂数据和信息间相互关系的理解, 而三维技术为信息可视化领域带来了新思路. 本文根据杭州工艺美术博物馆虚拟博物馆三维展厅浏览和藏品知识点信息浏览的可视化需求, 设计并实现了藏品信息可视化系统. 该系统基于Unity3D开发平台搭建, 根据杭州工艺美术博物馆虚拟博物馆藏品信息可视化需求分别设计实现相应的三维可视化组件, 通过Web3D客户端技术实现了用户通过浏览器高速、便捷地浏览博物馆三维可视化信息的功能需求.     

大型渠道清污机栅体结构的内部流态

大型清污设备是南水北调等长距离调水工程的关键设备,拦污栅是清污机的重要部件,用以拦阻水流挟带的污物进入流道,保证调水沿线顺利正常运行。拦污栅的结构断面型式和布置是影响水流流态的重要因素。运用流体力学(CFD)数值模拟分析对栅体结构不同断面型式和布置情况进行内部流态模拟分析,通过对不同方案的水平、垂直截面速度等值线图以及三维流场图的分析,得出流线型栅条、圆头流线型主梁水平布置、边梁为矩形箱梁的栅体结构为最优方案,大跨度比小跨度的要合理,流态和流速都更理想,水流均匀、平稳,且没有回流及涡流区,流速分布更对称。因此,对拦污栅体多种不同方案的优化研究,通过三维数值模拟计算验证了优化效果。     

浅析建筑三维动画技术

在建筑方案设计阶段和工程完成后,三维动画为筛选、优化设计方案、评估城市景观、协调工程与环境的关系,都创造了有利条件。主要介绍建三维动画的简介,制作过程,及得到的启示,最后介绍了建筑三维动画的优势和广阔发展前景。     

一种新的鼠标器结构探讨

作为计算机指点式输入设备,目前已有的器械包括:机械式鼠标、光学鼠标、轨迹球、电子笔等。鼠标的应用无疑给人们使用计算机带来了极大便利,但是,由于工作原理的缺陷使得传统鼠标无法应对日益提升的系统应用,比如在三维图形界面下光标定位、控制的实现。本文提出一种新的鼠标器结构,以较小的代价克服了上述传统鼠标器缺点,还实现了三维空间的定位。     

基于分级加载的高面板堆石坝应力变形分析

依据非线性弹性K-G模型理论对天池上水库面板堆石坝进行了应力变形分析。首先采用CAD图形和程序控制相结合方法建立坝体与地基模型,考虑了断层构造和岸坡变化,得到了较为精细的三维有限元模型。然后在模型计算中采用了施工逐级加载的方法对坝体进行了模拟,应用修正后的分级加载位移变形公式,对竣工期和正常水位蓄水期的应力变形进行三维有限元分析,得出了两种工况下断层对该高面板坝应力变形影响一般规律。