摘要：真实感织物材质渲染在虚拟现实、娱乐、工业等应用领域中是非常关键的研究方向.针对多种污渍在织物表面的扩散与污染效果,提出基于物理的与子像素采样及染色曲线相结合的计算方法,用于模拟多相溶剂在织物表面的扩散及污染效果.首先通过将复杂织物纱线结构进行体素化简化建模,其次通过计算流体之间的可互溶性进行流体扩散模拟,最后通过染色沉淀的方式计算污渍扩散效果.模拟渲染的对比结果表明,通过该方法,可实现单一污渍的独立扩散、多污渍混合及排斥扩散、多污渍染色遗留效果、污渍分布控制等效果,并可达到与真实拍摄的照片近似真实感效果.

摘要：为了将照片图像转换为具有一定艺术美感的线条画图像,文中设计了3种基于特征流的各向异性滤波器:FGsD滤波器、FGaD滤波器和FLSM滤波器.这些滤波器的主要任务是提取图像的边缘信息,并将其显示为光滑连续的风格化线条.前两种滤波器是在分析数字图像中基于一阶微分和二阶微分边缘检测算法的性能后,将高斯一阶导滤波结果和高斯差分滤波结果进行适当的混合作为边缘检测的微分响应,然后对混合的微分响应值进行柔和阈值化处理提取边缘点.第3种滤波器是专门针对图像中的线型边结构提出的,通过计算局部亮度相似度质量来判断该像素是否属于边缘点.如果将FGsD滤波结果和FLSM滤波结果进行叠加,还可以得到明暗对比度增强的抽象线条画效果.与已有的线条画绘制算法相比,采用文中算法所生成的线条画视觉特征更鲜明、风格化效果更突出、艺术表现力更强烈.

摘要：基于图像的油画风格化绘制是计算机图形学领域非真实感绘制研究的热点之一.为了进一步提高图像油画风格化的质量,提出了一种基于多尺度笔刷的分层图像油画风格化绘制算法.该算法模拟艺术家的油画绘制过程,采用不同尺度的笔刷按照从粗到细的顺序逐层绘制.在每层笔刷绘制中,首先使用增量Voronoi序列采样点和图像切线方向场确定笔刷流线,然后结合笔刷形状与笔刷高度场进行纹理贴图,得到最终的图像油画风格化绘制结果.通过与现有算法比较,文中算法不仅能模拟真实的油画绘制过程,而且生成的油画效果层次感更强,充分体现了图像的结构特征和油画细节.

摘要：作为流行的图像风格化技术之一,数字点画是具有吸引力的一项研究课题.现有的大部分工作针对黑白点画,而彩色点画作为一种多类别采样问题,其计算成本较大,为此提出一种即时彩色点画算法,采用离线计算的方式得到蓝噪声性质的点集,以此构建增量Voronoi序列;然后将单类别阈值策略扩展到多类别阈值策略来确定各个采样点的颜色;最后根据采样点的颜色生成彩色点画.通过与其他合成策略在不同颜色空间中的对比,结果表明文中确定性算法可以在保证效率和鲁棒性的同时,生成与当前最先进算法质量相当的结果.

摘要：为了有效地模拟小水团受重力和人为外力的影响而散开为动态水滴的现象,提出一种水滴效果的交互式模拟方法.首先采用精确SPH模型模拟小比例的水滴现象,通过精确地计算压强力及人工速度场校正来保证流体方程求解的精确性、稳定性及收敛性;然后根据流体密度场提出一种基于平均曲率的表面张力模型,能够有效地模拟水滴的表面张力现象;最后基于新一代着色器模型提出一种适用于水滴渲染的光线追踪方法,包括简化的流体密度分布、基于二分法的流体等值表面判断和基于菲涅尔定律的光学特性计算,克服了传统流体渲染独立于摄像机、计算量大等缺点.实验结果表明,文中方法是有效及高效的,可以同时适用于水体现象及小比例水滴现象的模拟.

摘要：针对秋天树叶形变过程的仿真问题,在双层质点-弹簧模型的基础上,提出一种半过程半物理的树叶形变快速仿真算法.由于同时调节叶肉和叶脉弹簧系数会使得树叶形变不易控制,因此对叶脉和叶肉分开进行模拟:为叶脉设计一种目标形态,叶脉形变序列的中间形态可以通过对初态和终态的插值得到,叶肉会在叶脉形变引发的弹簧力的牵引下发生相应的形变,质点-弹簧系统会在阻尼的作用下趋于稳定,上述过程是一个不断循环迭代的过程;针对显式积分求解器求解时间过长和不稳定的缺点,采用大时间步长的隐式积分求解器以显著地提高系统的稳定性和求解效率.算法分析和实验结果表明,该算法可以稳定、快速、逼真地模拟秋天树叶老化过程中几何形态的变化过程.

摘要：论文采用单因素设计对罗布麻总黄酮提取方法进行优选,采用L16(45)正交试验设计对罗布麻总黄酮提取工艺进行优化,研究结果表明:超声波提取法为提取罗布麻中总黄酮最适宜的方法。超声波提取法提取罗布麻总黄酮的最佳提取条件为:提取溶剂为30%乙醇,料液比1∶20,提取温度为80℃,提取时间为40 min,提取次数为4次,提取率达到2.623%。

摘要：以大西洋、克新1号和青薯168的脱毒基础苗为试验材料,采用2因素随机区组设计,研究不同基因型、pH值对马铃薯脱毒基础苗单株鲜重、单株干重、叶片数、叶面积、株高、茎粗、节长、节数、根长和根条数影响,培养14d时,测定各性状指标。结果表明：基因型对10个农艺性状指标影响显著（p〈0.05）;5种pH值除对茎粗、节数、根条数影响不显著外,对其余7个农艺性状指标有显著性影响（p〈0.05）;3个不同基因型和pH值对马铃薯单株鲜重、干重、叶片数、叶面积存在显著性交互作用（p〈0.05）,其余农艺性状受基因型和pH处理交互作用影响不显著。大西洋快繁的适宜pH值为5.6~6.0,克新1号和青薯168快繁的适宜pH值为5.6~6.2,综合农艺性状良好。建议工厂化生产时,将pH值统一调到5.6~6.0,便于生产管理。

摘要：点画是一种经典的艺术技巧,其用点的形式模拟图像中色调的明暗变化,表现其艺术特质。由图像自动生成点画是图像风格化和非真实感渲染的对象之一。为此,提出了一种基于图像结构特征的实时点画生成算法。使用一个预计算的增量Voronoi序列快速生成点画所需的采样点,通过输入图像和对应的结构特征图共同指导点画图中点的半径和色调,提高点画图像在边缘及细节上的质量。实验结果表明,该算法生成的点画结果在视觉效果和数值误差(SSIM)上均优于现有点画生成算法,并且在绘制速度上能够达到实时的性能,可应用于高帧率的场景中。

摘要：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。