自适应耦合方向扩散和冲击滤波的图像放大

提出一种新的基于偏微分方程（PDE）的图像放大算法。算法模型由方向扩散、保真项和冲击滤波构成。通过设置与边缘信息有关的保真项系数,调节图像被模糊的程度,保留图像特征;综合调节扩散方程和冲击滤波的权重,实现两种PDE的自适应耦合。由于运用连续函数,结合图像内容调节两种PDE的权重,避免了在放大时出现人工痕迹。实验结果表明,此算法在客观指标和主观效果上均优于传统双线性插值和其他同类方法,是一种有效的图像放大算法。     

实时形状匹配变形体动画

给出了一个仿真变形体的方法。物体被几何方法推动变形,操纵基于点的物体并且不需要连接信息,这是一个不需要任何预处理,计算简单,并提供无条件稳定的动态仿真方法。主要思想是通过几何约束替换能量和通过当前位置到目标位置的距离替换力。这些目标位置通过一个通用的无变形的静止状态和点云的当前变形状态之间的形状匹配来决定,因为点总是在定义好的位置被绘制,显式积分方法的过度不稳定问题被消除。相关物体表现方法的灵活性能被控制,相关内存和计算是有效的,动态仿真上的无条件稳定性让这个方法特别适合游戏开发。     

卫星星座自主时间同步算法的研究

主要研究了空间卫星间时间同步的方法.在分析了卫星星座的特点和空间时间同步的要求后,提出了一种新的卡尔曼滤波方法来实现星座内卫星间的时间同步,并得到整个星座的系统时间.该方法通过伪距测量得到各卫星间的伪距,用卡尔曼滤波器得到卫星间的钟差和频率差,再对这些钟差和频率差进行加权统计平均,得到星座的系统时间,并以此结果修正卡尔曼滤波器参数,循环渐进优化预测结果,使整个星座内的卫星钟同步于星座的系统时间.对该方法进行仿真后,结果表明具有良好的收敛性和准确的预测值.     

基于质点-弹簧模型的布料仿真研究

运动微分方程的数值求解,是实现基于物理模型的织物仿真的技术关键.全面介绍了质点-弹簧模型的织物变形仿真技术,精确构建了织物的力学模型,并对几种不同的显性数值积分方法进行了详细比较,尤其是用RK-4方法对微分方程求解大大提高了解的稳定性.在此基础上,针对质点-弹簧模型在应用中存在过度拉伸的问题,指出了传统方法处理这个问题的缺陷,构造约束变形,合理解决了"超弹性"问题.此织物变形仿真技术已经应用于实际的织物动画仿真软件中,实践证明其仿真技术具有实用性和先进性.     

核仪器系统的仿真及其实现

针对核物理实验的特殊性,设计了一套基于LabVIEW平台的、在核物理实验中常用的核仪器仿真系统,包括核随机信号发生器、单道脉冲幅度分析器、定标器等插件仪器的仿真与集成.运用该系统进行了部分本科核物理实验的实验验证.结果表明,系统中核随机信号发生器所产生的仿真信号符合核脉冲信号的统计规律,仿真系统界面逼真,操作与真实的实验操作基本一致.该仿真系统的应用对于掌握常规核辐射探测方法及避免实验中可能的辐射损伤具有实际意义.     

基于虚拟现实的导弹模拟训练系统方案研究

提出了由操纵仿真系统、动力学仿真系统、视景仿真系统、音响仿真系统、操作评价系统、数据管理系统及网络通信系统组成的导弹模拟训练系统总体结构,讨论了各个子系统的功能、技术原理和方案,以及整个导弹模拟训练系统的程序流程和训练科目,并讨论了导弹虚拟训练的应用和效果.     

OSH碰撞检测的改进算法

Tescher提出的OSH碰撞检测算法,因算法的有效性被应用在需要提供空间映射对的各种场合。但算法仅仅通过求解重心坐标的权值来判断是否侵入,而无法测试侵入深度和求解接触法线,造成算法对于形成合理碰撞响应有一定限制。针对这一问题,提出使用SDM方法求解侵入参数,加入惩罚力提供变形体碰撞响应,结合约束力保证距离面积体积的守恒,从而形成有效的OSH碰撞检测环境。