摘要：圆锥网格是计算机辅助建筑设计中一类新的平面四边形网格,具有良好的等距性质,非常适用于玻璃/钢结构,而旋转曲面是建筑设计中的常用形状.通过引入旋转圆锥网格的概念,并利用圆锥网格的定义,给出了构造旋转圆锥网格的简单方法.证明了只在旋转曲面r(u,v)=(f(u)cosv,f(u)sinv,g(u))的v参数方向进行均匀分割,而在u参数方向进行任意分割,则所产生的平面四边形网格为圆锥网格;并研究了旋转曲面为圆锥曲面和圆柱曲面的特殊情况;最后给出了基于旋转圆锥网格的玻璃结构造型实例.该方法简单易行,对计算机辅助建筑设计中的玻璃/钢结构造型有一定的实际应用价值.

摘要：针对动态变化的室外光照求解问题,提出一种室外场景的实时光照估计算法.该算法基于室外场景图像的线性分解模型,利用太阳光基图像中阴影像素的特点和视频中光照的时空连续性构建由数据项和光滑项组成的目标函数,对太阳光和天空光的入射光强进行求解,得到视频帧图像所对应的实时光照参数与相应的太阳光基图像.实验结果表明,文中算法可应用于计算机视觉中受光照变化影响的在线视频处理,如增强现实、视频阴影检测、重光照等.

摘要：水体的真实感光照模拟是计算机图形学中的重要研究内容.现有的研究偏重于清澈水体的光照模拟,无法直接用于浑浊水体,为此提出一种基于物理的浑浊水体的真实感光照模拟方法.首先基于物质对水体光学特性的影响对浑浊水体进行建模,并分别建立每一类物质的吸收和散射模型;然后根据光线在浑浊水体中的传播及其与不同物质颗粒的交互作用计算光能的衰减变化,并将其转换为RGB颜色系统进行真实感绘制.借助GPU强大的并行处理能力,该方法可以实现对不同浑浊水体的光照效果的实时绘制.

摘要：针对手绘图像检索领域中手绘图像的语义特征,为了深度发掘手绘图像的语义特征,并获得高效、准确的检索结果,提出一种基于多层语义特征和深度卷积网络的融合网络的方法.首先提出针对手绘图像语义特征的分层的概念,并构建与多层语义特征相对应的多层深度卷积神经网络来学习不同层次的深度特征,然后通过特征融合,实现多层深度语义特征的融合,形成最终的特征描述子,达到高精度的检索.在基准数据库Flickr15k上的实验结果表明该方法是可行、有效的.

摘要：针对自由表面流体的模拟,提出一种基于Lattice Boltzmann(LBM)的高效建模和绘制的方法.首先基于浅水方程的LBM模型进行流体建模及表面高度场计算,并提出一种基于Marching Cubes和自由表面算法结合的方法来抽取流体的表面,随后采用考虑移动障碍物的外力叠加机制和自适应加密算法来进行流体交互及表面的网格重构.最后采用硬件加速技术实现了不同自由表面流体的绘制,如溪流、水池浅水流、洪水水淹等真实感效果.

摘要：三边滤波器是在双边滤波器的基础上引入了梯度信息,能够很好地保留图像细节,但其时间开销较大.为此,提出了一种基于亮度分层的快速三边滤波算法.通过对三边滤波器中的梯度滤波阶段进行加速,把图像按照像素亮度值分成多层,并对每一层计算2幅中间图像,可在中间图像上进行高斯滤波得到梯度滤波的结果.实验结果表明,使用该算法进行高动态范围图像的色调映射,速度较原三边滤波器提高约10~15倍,而获得的低动态范围图像的视觉质量接近于原三边滤波器.

摘要：获取三维模型的纹理信息是计算机图形学领域的一个重要研究问题.传统的方法往往通过纹理映射来完成这个任务,其局限是需要一幅合适的纹理图像.为了能够更简便地得到模型的纹理,提出一种交互式着色算法.对于网格模型,首先进行显著特征的提取和分类来减少用户对重复出现的特征的交互量,进而由用户在不同区域上交互几条颜色曲线作为种子曲线.然后结合位置、法向和曲率信息来衡量相邻顶点的相似度,以防止相邻区域之间出现渗色,并通过随机游走算法计算出每个顶点到每条种子曲线的跳转概率;最后以跳转概率作为权值对各条种子曲线的颜色进行加权平均,得到每个网格顶点的颜色.进一步地,还将上述算法应用到点云模型上.实验结果表明,该算法能够准确地区分不同的区域,鲁棒地为三维模型着色.

摘要：在波发生器作用下,柔轮的中性层变形是谐波齿轮啮合分析的基础。柔轮变形分析基于小变形和中性层不伸长假定,但几何分析计算表明:柔轮的中性层出现伸长变形。为了真实揭示柔轮在双圆盘波发生器作用下的变形特征,提出基于强制几何约束条件和力平衡方程及连续性条件的柔轮中性层变形和内力计算方法。将波发生器作用下圆环受力分为接触区和非接触区,接触区由波发生器的强制位移条件确定柔轮中性层内力和变形;非接触区的变形和内力根据弯曲微分方程及其边界条件、连续性条件来确定。利用胡克定律,基于齿圈的周向力获得柔轮中性层周向应变和伸长变形。建立壳单元的柔轮有限元模型,实例表明理论解与有限元模型结果吻合良好,验证了柔轮中性层伸缩变形计算方法的正确性。获得的双圆盘波发生器作用下柔轮中性层变形及其周向应变分布,为后续的啮合分析、共轭齿廓设计及其侧隙计算提供了更准确的理论基础。

摘要：航母舰载机运动包括二维甲板上的运动和三维空域内的运动.二维甲板面易受海面复杂扰动而发生运动,三维空域涉及区域又非常大,这使得实现航母舰载机集群运动建模成为一项具有挑战性的问题.目前国内外公开的研究工作很少有涉及舰载机集群运动的,可以借鉴的关于飞行器集群方面工作中又很少有涉及整个飞行空域内集群运动的模拟.针对上述问题,提出了一种基于Frenet活动标架下的三维元胞自动机模型来实现舰载机集群运动模拟,通过沿舰载机预定航线轨迹构建Frenet活动标架,基于该标架进行元胞剖分并采用三维元胞自动机模型建模求解整个空域内舰载机之间的运动,最终实现整个空域内舰载机集群运动的模拟.在PS机上基于各种虚拟数据集对舰载机的运动进行实验模拟,结果表明,文中方法可以较好地模拟舰载机在多种环境下的起降以及巡航行为,并且针对5 km的航线,可以实时计算模拟约8万架次舰载机的运动状态.

摘要：标志是室内增强现实应用中广泛使用的相机定标辅助工具,但标志的出现降低了虚实融合的真实感,极大地影响了增强现实画面的和谐度.基于图像修复的标志隐藏方法能够修复去除标志后的画面空洞,但大面积的图像修复往往难以无缝衔接背景的结构特征.为此,设计了一种镂空标志,将传统标志中与定标无关的区域镂空,以减少图像修复区域的面积;并提出一种基于镂空标志的增强现实标志隐藏方法,充分利用镂空标志镂空区域中的背景结构信息,通过一种先修复结构再修复其他区域的保结构图像修复方法,达到快速、无缝的标志隐藏效果.通过ARToolKit增强现实平台和自建测试背景进行实验,结果表明,增强现实标志隐藏方法修复误差小且不影响摄像机的定标精度,弥补了现有方法因大面积图像修复所导致的破坏背景结构特征的不足.