面向移动终端的三维模型简化与碰撞检测方法研究

移动终端三维场景的绘制与漫游由于其庞大的模型数据量和复杂的外观形态使得实现清晰的场景快速绘制十分困难。为了加快模型的绘制,提出了一种面向移动终端的三维模型的简化与碰撞检测方法,以优化绘制过程。该方法通过二次测量误差半边折叠算法来简化三维模型,并利用八叉树技术对不能显示在屏幕中的场景进行剔除,从而实现三维场景的快速读取、组织和绘制。针对移动设备的屏幕尺寸以及计算能力等限制,实现了适用于移动平台的碰撞检测算法,减少了计算量。实验结果表明,该方法能有效地简化模型,并提高绘制效率,同时减少碰撞检测的计算时间,因而可应用于三维场景的快速逼真绘制。     

基于改进光线投射算法的体数据显示

光线投射算法属于直接体绘制（DVR）中应用比较广泛的算法,其优点是绘制质量高,但是存在采样点计算量大,绘制速度慢的问题.针对这一问题,本文利用投射光线在物空间的传递性质,提出了一种改进的计算采样点位置的算法,加快采样点的获取速度,提高图像三维重建的效率.该算法在PC机平台上得到了实现,不仅在图像质量上得到保证而且绘制速度又有很大提高,为图像的三维重建提供了有效的手段.     

基于双向LSTM和两阶段方法的触发词识别

生物事件抽取是生物文本挖掘领域的一个重要分支,而触发词识别作为事件抽取的重要子过程,已经吸引了众多的关注。现有的触发词识别方法多为浅层的一阶段方法,训练代价较大,且需要丰富的领域知识抽取大量特征,人工成本较高。因此,该文提出了一种基于两阶段和双向LSTM神经网络的触发词识别方法。首先,将触发词识别分为识别和分类两个阶段,有效地缓解了训练过程中存在的类不平衡问题;其次,在两个阶段中均采用目前性能较好的双向LSTM神经网络来完成二分类任务和多分类任务,避免了浅层机器学习方法抽取人工特征时的代价。此外,利用PubMed数据库下载大规模语料训练带有依存关系的词向量,获得了更加丰富的语义信息,从而有效地提高了触发词的识别性能。该文方法在生物事件抽取通用语料MLEE上已获得目前最好抽取性能,F值为78.46%。     

并行精确排序的快速投影四面体体绘制

投影四面体法需要对四面体集合进行逐帧排序,而相邻四面体之间的顺序制约和依赖性限制了并行排序的效率.基于以上问题,提出一种视点相关的、基于逻辑切割的快速四面体集合精确排序方法.该方法分为4个串行步骤:首先沿视线方向将四面体集合所在空间剖分成一列有序的深度区间,每个区间包含一组四面体子集;然后并行地对每个区间的子集逐层提取互不遮挡的四面体,完成精确排序;再将区间边界上的四面体进行逻辑切割,并采用分段积分计算所有四面体在区间内的颜色贡献;最后按序沿视线方向累积所有区间的颜色贡献.实验结果表明,文中方法提高了四面体拓扑排序的并行度,极大地降低了排序时间,并大幅度地改进了绘制效率.     

基于改进Marching Cubes算法的乳腺MRI肿块三维重建

核磁共振成像MRI(Magnetic Resonance Imaging)是目前乳腺癌肿块诊断的常用辅助手段,对图像的正确解析是关键,针对传统MC(Marching Cubes)面绘制算法应用于乳腺MRI图像的不足,提出了改进方法。首先利用乳腺MRI序列图相邻帧间图像灰度分布的相似,肿块组织形状相近等相关性,在RSF(Region-Scalable Fitting)模型的基础上利用初始轮廓迭代的方法提取肿块区域。接着将多组参数下获得的结果,依据每一帧与其前后帧的重叠面积越大越好作为条件进行筛选,使提取的等值面最优化。最后采用基于加权二次误差度量的三角形折叠方法,对面绘制产生的大量三角网格进行了简化。将所提出的改进方法应用于30例乳腺MRI序列图,实验结果表明,对于乳腺MRI肿块的三维重建在精度和绘制速度上都比使用传统MC算法有很大提高。     

真实感眩光效果实时绘制

针对现有眩光效果绘制方法的真实感和速度问题,提出一种基于GPU的真实感眩光效果绘制方法.首先根据光圈和镜头生成带有随机镜头噪声的二维衍射光栅图像;其次考虑夫琅禾费和菲涅耳2种不同的衍射效果,利用预存算法系数的快速傅里叶变换模拟衍射效果的光学过程,并通过衍射效果的光谱模型实现真实感绘制,同时利用2个独立的一维高斯卷积核加速实现bloom效果;再通过随机小角度旋转和混合操作进行真实感增强;最后采用实时光线跟踪渲染框架,在三维场景中实现了真实感眩光效果的实时绘制.该方法的主要步骤采用CUDA实现,充分利用了GPU强大的并行计算能力并兼顾考虑存储器优化策略.实验结果表明,文中方法绘制结果具有较强的真实感和实时性.     

基于SiPESC平台的卫星编队飞行视景仿真系统设计和实现

针对卫星编队飞行视景仿真的需求,基于SiPESC平台设计并实现视景仿真系统SiPESC.SatFly.在架构设计层,基于SiPESC平台,采用插件式体系结构,将功能需求易于变化的部分设计为独立插件;在系统实现层,结合OGRE(Object-Oriented Graphics Rendering Engine)渲染引擎和XML,实现预设方案的灵活配置;在仿真应用层,实现近地轨道卫星编队飞行和卫星轨道转移过程仿真.该系统通用性强,配置灵活,场景渲染逼真,并且提供多窗口、多视角的观察模式,方便数据分析和概念理解.     

Non-photorealistic, depth-based image editing

Recent works in image editing are opening up new possibilities to manipulate and enhance input images. Within this context, we leverage well-known characteristics of human perception along with a simple depth approximation algorithm to generate non-photorealistic renditions that would be difficult to achieve with existing methods. Once a perceptually plausible depth map is obtained from the input image, we show how simple algorithms yield powerful new depictions of such an image. Additionally, we show how artistic manipulation of depth maps can be used to create novel non-photorealistic versions, for which we provide the user with an intuitive interface. Our real-time implementation on graphics hardware allows the user to efficiently explore artistic possibilities for each image. We show results produced with six different styles proving the versatility of our approach, and validate our assumptions and simplifications by means of a user study.     

基于最优化分块的大规模数据体绘制加速方法

GPU加速体绘制已成为体可视化领域的研究热点,然而超出显存的大规模数据无法直接载入,成为GPU应用的瓶颈。分块技术能够在保证图像质量的条件下解决该问题,但分块数据的频繁加载和访问明显降低了绘制速度。针对上述问题,通过建立最优化分块模型得到了大规模数据的最优分块,并通过构造节点编号纹理和改进距离模板设计的方法进一步提高了基于八叉树的分块体绘制算法的绘制速度。实验结果表明,该方法加速效果明显。     

利用分层深度全景图实现基于图像的绘制

提出一个快速绘制的ＩＢＲ新方法,它用分层深度全景图（ＬＤＰ）作为三维模型的中间表示,通过ＬＤＰ的重投影变换快速生成新的视图,ＬＤＰ可以看作物体的一个全景视图,但在每个视线方向有多个不同深义的象素,当用ｎ个平面投影图像建立ＬＤＰ时,它的数据量不是取决于采样图像的数量,而是取决于物体表面的复杂性,由于ＬＤＰ可以看作一个独立的图像坐标框架,ＭｃＭｉｌｌａｎ的顺次扫描重投影算法能够用于ＬＤＰ中,避免了Ｚ缓