摘要：将谐衍射透镜应用在传统红外单波段佩茨瓦尔（Petzval）物镜上，设计得到工作波段处于3．4～4．2μm和8～11μm的红外双波段单层谐衍射光学系统。但单层谐衍射元件的衍射效率只在设计波长处衍射效率最高，随着波长相对设计中心波长向两侧偏离，主衍射级次的衍射效率逐渐下降。为提高含单层谐衍射元件光学系统的衍射效率，基于双层衍射元件衍射效率表达式研究了双层谐衍射元件的结构优化，给出了优化方法。设计出佩茨瓦尔型红外双波段双层谐衍射光学系统，其在3．4～4．2μm和8～11μm两个工作波段的衍射效率均达到90％以上，相比含有单层谐衍射面的光学系统衍射效率有了很大提升，提高了像面衬比度，完善了系统成像质量。

摘要：包含更多人眼解剖学特性的个性化眼模型具有重要的实验和临床意义。由角膜地形图计算了8只人眼视轴与光轴之间的夹角,水平分量平均值为4.23°±1.51°,竖直分量平均值为-0.40°±1.27°。根据视轴与光轴之间的夹角、角膜地形数据、眼内各部分轴向间距和人眼波像差,运用光学设计软件Zemax分别为这8只人眼构建了考虑视轴方向的个性化眼模型。在此基础上,计算了波前引导的个性化角膜切削深度,并与光程差方法计算的切削深度进行了比较。在切削光区中心处,两者相差不大,平均值为(0.09±0.04)μm;随着半径增大,两者之间的差值逐渐增大。对于所研究的实例,光区外围处的最大差值为0.59μm。个性化眼模型为设计波前引导的个性化角膜切削方案提供了一个有效工具。

摘要：针对虚拟人体模型及其运动序列提出一种简化方法·首先在人体骨架节点(关节)等基本模型表面附近添加环形约束,结合Qslim算法生成基本简化模型;其次利用顶点混合方法从基本简化模型生成简化序列·实验结果表明,该方法可生成逼真的简化运动序列,且在简化过程和LOD控制过程中均独立于具体运动序列,适合规模群体的实时驱动·

摘要：对Lyons采用二元光学元件的红外成像光谱仪的设计理论进行了分析,为消除其二元光学元件作为透射式成像元件导致的焦距随波长的变化而变化的缺陷 提出将离轴三反射镜系统与具有二元光学透镜的变焦距系统相结合的新技术方案,并从军事目标的红外热探测的基本要求出发,给出了具体的设计实例 设计结果表明,系统具有设计精巧、结构简单、光能接收率高、消像差特性好。

摘要：为了有效地解决三维流场可视化中由于播种流线所产生的众所周知的遮挡和杂乱问题,呈现出清晰的流场模式与流场的重要特征,提出一种基于迭代最邻近点(ICP)与K均值聚类的流线提取算法.首先利用ICP算法实现流线间轮廓特征上的配准,并根据几何相似性进行排序;然后利用K均值聚类算法对流线分组;最后根据用户指定密度约简多余相似性流线,并以此结果重构矢量场来评价文中算法的精确度.将文中算法应用到多个数据集进行实验并与已有的流线分布的最新算法进行比较,结果表明,该算法能更有效地反映流场的关键特性,大大提高了三维流场数据集的可读性.

摘要：为了生成自然逼真且风格可控的人体运动,提出一种新颖的风格图模型.文中将运动风格看做是同一个运动内容投影到不同行为子空间的时空特征变换,对于任意给定的人体运动数据,首先对其进行主旋转分析,从中分离出运动风格与运动内容;然后根据其运动风格对一个候选风格集进行风格筛选,并动态地构建出一个风格图;最后将用户选定的风格变换实时地作用在原始运动内容上,生成风格可控的人体运动.利用文中模型将一组行走运动的风格集重用在多种运动内容上(如拍球、滑翔等)的实验结果表明,合成出的人体运动既保留了原始运动内容的细节,又能够体现出用户指定运动风格的特征,可用于生成风格可控的人体运动.

摘要：为提高静脉注射的成功率,设计了一款头戴静脉显示光学系统,该系统由红外成像系统与穿透型目镜式头戴显示器组成。近红外成像系统具有F/1.59的大数值孔径,利于弱红外散射光的收集成像,设计中采用了旋转对称的二次曲面设计,系统的质量是相应球面系统的77.8%。穿透型头戴显示器结构简单紧凑,采用了旋转对称的二次曲面设计,系统的质量是相应球面系统的55.6%。设计结果显示,近红外成像系统成像质量优异,分辨率可达扩展图形阵列(XGA)(1024pixel×768pixel)。穿透型目镜式头戴显示器具有10mm的出瞳直径,50mm的出瞳距离,0.068D的最大场曲(D为屈光度),0.372%的最大相对畸变以及XGA(1024pixel×768pixel)的显示模式分辨率。双目光学系统的总质量为44g。较之现有的静脉显示系统,本系统具有结构简单紧凑、数值孔径大、分辨率高、重量轻等特点。

摘要：为了在布料运动仿真中通过调整其中的模型参数表现不同材质布料的运动差异,提出一种基于实例的布料运动模型参数学习方法.该方法利用运动捕获设备获取布料样本的运动实例数据;通过仿真数据与实例数据对比,利用遗传算法逐步进化、学习得到布料运动模型的全部参数.采用文中方法对6种不同材质布料的运动模型参数进行学习,并利用学习结果合成相应的布料运动模拟数据.实验结果表明,每段布料运动模拟数据(时间长度为5 s)与实例数据间的相对位置误差小于6%;在相同外力驱动下,不同材质布料的运动模拟结果能够较好地反映不同材质布料的运动特性.

摘要：针对流场可视化当前视点下存在的遮挡与可能面临的非交互式环境的问题,提出一种最优视点选择方法.首先,根据当前视点下的流场行为和结构信息及可视投影的图像质量,利用信息理论概念进行最优视点综合性度量;其次,应用可视成像的相关性对视点间的相似性评估,以决定两视点间的最小重叠;最后,结合K均值聚类方法将相似视点归为一类,每一类中视点熵值最高的视点作为最具代表性的视点.应用各种流场数据集进行可视化最佳视点选择实验,给出了视点选择效果图、与其他方法的最优视点效果对比图以及选择过程的计算时间.实验结果表明,该方法能够自动、有效地进行最优视点选择.

摘要：运用一种新的分析偏心和倾斜光学系统初级像差特性的方法—矢量像差理论,分析了具有较大交叉倾斜角的平行平板光学系统和具有较大倾斜角的光楔光学系统的像差特性.通过ZEMAX光学设计软件像差分析功能中的垂轴像差曲线、场曲曲线和点列图加以比较,两者非常吻合,证明该理论可以对具有较大倾斜元件的非共轴光学系统设计起指导作用.