基于高度图的地形纹理生成方法

介绍了利用高度图生成地形纹理图的方法。阐述了多个特征纹理图融合的方法,根据高度值计算地形纹理图各像素RGB值的过程和遍历图的方法和技巧,并介绍了在高度图中确定顶点高度值的方法。利用此方法,可以按照自己的需求制作地形纹理图,为三维地形可视化研究提供了参考。     

坦克射击模拟器视景三维数学模型的建立

针对研制坦克射击模拟器的要求,利用三维图形技术,建立起了一套三维数学模型,并在该模型基础上提出一种快速纹理生成算法,克服了传统纹理映射方法耗时多的缺点,在微机上达到实时生成,从而能模拟坦克前进动态效果,使得模拟逼真度得以提高.     

动态云的真实感计算机模拟

纹理模拟是计算机生成真实感图形中一种重要且不可缺少的手段。详细介绍了运用Frdactal几何和Fournier级数产生各种形态云的纹理模拟方法,具体描述了动态云的生成过程,以及多个云团的合成、云与背景的合成等问题,最后给出了基于这一方法所实现的云团模拟图例。     

基于二进小波变换的MIP纹理映射在OpenGL中的应用

OpenGL中的纹理映射可以增加三维图形的真实性，而mipmapping多分辨率技术可以进一步增加真实性和减少内存占用，因此研究自动产生MIP纹理意义很大。通过采用二维二进小波的分解算法，在原纹理图像基础上可以得到各级低频的二进多分辨率的MIP纹理图像，从而自动产生不同细节的MIP纹理映射图像，而且与MIP映射技术要求相一致。最后通过实例验证了该方法的可行性并指出了不足之处。     

图像形变中基于MLS的光滑纹理映射技术

提出了一种基于移动最小二乘的二次拟合多项式纹理映射模型.该模型主要应用于使用控制网格的图像形变技术.图像中的物体被嵌入一个控制网格,并且对控制网格进行形变操作.在控制网格上应用纹理映射,以绘制形变后的物体.在纹理映射时通过将控制网格顶点在形变前后的位移向量作为拟合函数值,采用移动最小二乘方法进行拟合得到映射所使用的二次函数.该方法能够明显改善图像形变后的光滑性,实现逼真、自然的图像形变.     

均匀面积映射及其在均匀纹理映射中的应用

为形成一个具有更小拉伸的网格参数化映射,在三角形网格面片面积均匀分布的情况下,采用分两步走的均匀面积映射法。通过均质化参数域里的三角形面积,用均匀或不均匀方式有效地降低了采样稀疏问题的影响,避免了传统方法中矩阵奇异值的计算。对三角形网格,先进行均值协调参数化,然后通过一个凸组合让参数域更加均匀,得到一个拉伸较低、面积更加均匀的三角形分布,从而可以更好地取样且适合于纹理映射。通过实验和对比,可以证明在均匀纹理映射方面,均匀面积映射法比保角映射法和等积投影映射法都有明显的提高。     

纹理和 Fractals

文中着重讨论了三维逼真性图形显示技术中的二个问题:1.纹理处理;2.fractal方法及其在计算机图形学中的应用。纹理处理是在三维明暗图形的基础上,模拟三维物体表面细节的过程,纹理处理分为两类:(1)对光滑表面,(2)对粗糙表面。fractal方法是描述不规则物体的一种较新的方法,文中较详细地讨论了fractal方法及其在计算机图形学中的应用,给出了模拟地形的方法和处理结果。     

分布式虚拟战场地形实时渲染策略

大规模地形作为分布式虚拟战场的重要组成部分,在非常有限的资源下,很难达到实时性绘制。针对此问题,设计了两级三层的概要四叉树组织地形数据,用多线程模式算法调度数据,以提高庞大地形数据的交互速率;提出基于衔接索引模板的算法来消除裂缝,实现不同细节层次的无缝拼接;引入样本纹理堆栈的纹理合成算子,增强各层次细节地貌的逼真表现。实验表明:该方法能够很好地实现战场环境下地形的实时性绘制,提供稳定的视觉漫游效果。     

灰度图在地形建模中的应用

三维虚拟地形的生成在构建虚拟陆地战场环境中占据重要位置,数字高程模型决定了三维地形的优劣。但是在实际的地形三维建模过程中,大多数的三维虚拟地形重建无法真实地映射出地表的复杂性和不规则性,存在建模误差大的问题。介绍了根据灰度图来进行数字高程模型的插值和修改,从而获得更逼真、更精密的地形模型。详细叙述了实现方法并进行实验,结果表明,该方法实用性较好,能构建更加真实的虚拟战场环境。     

一种快速检测纹理斑块的方法

提出一种检测纹理图像中的斑块的快速算法。算法利用图像中每个位置的代表块与纹理原型的K -S距离来进行纹理分类。研究了K -S距离的基本性质 ,给出了纹理原型的估计方法和层次快速搜索技术。对合成图像和自然图像的实验结果表明了该方法的有效性     

基于高斯和粒子滤波的AUV水下地形辅助导航方法

针对自主式水下无人航行器(AUV)长时间潜航时的精确导航定位需求,以多波束测深系统为水下地形测量设备,提出一种基于贝叶斯估计的AUV水下地形匹配导航模型。针对贝叶斯滤波后验概率密度函数的求解问题,用高斯混合密度函数近似状态的后验概率密度函数,提出了基于高斯和粒子滤波的水下地形匹配导航方法。基于多波束测深数据的回放式仿真试验表明,提出的方法可以有效近似地形匹配的贝叶斯滤波模型,具有良好的实用性。     

面向GPU的5G新型无线电的高吞吐率LDPC译码器

提出了一种基于图形处理单元(graphic processing unit, GPU)的5G软件无线电准循环低密度奇偶校验(low density parity check, LDPC)码译码器,为了节省片上和片下带宽,采用码字缩短和打孔技术、两级量化和数据打包方案,以提升数据带宽的利用率。实验基于Nvidia RTX 2080Ti GPU平台实现了高码率情况下的最小和近似译码算法的并行译码,通过分析GPU上的最优线程设置,将码率为5/6的(2 080,1 760) LDPC算法的译码吞吐率提升至1.38 Gbit/s,译码吞吐率性能优于现有其他基于GPU的LDPC译码器。     

地形生成算法

提出了通过读取单色BMP格式的等高线图产生三维地形的方法和使用OpenFlight API和分形算法生成三维地形的方法.第一种方法对应每一个高程生成一个或多个多边形,再把代表不同高度的多边形放置到对应的高度上,并从最低端的多边形开始,逐层向上一层多边形采用沿各顶点法线放样的方法生成地形三角形,这种方法适用于生成锥形山、丘陵等小面积地区的地形模型;第二种方法使用分形算法生成三维地形,这种算法生成地形速度快、逼真度高,适用于生成大面积的三维地形.     

地形相关算法度量值的统计特性

考虑到地形相关匹配算法度量值统计特性与二维地形自相关系数的关系，本文提出一种改进的约翰逊方法——相关地形下的匹配算法度量值统计特性分析方法。首先，基于约翰逊方法的问题框架，修改其中基准数据的相邻像元值相互独立的假设，导出了地形相关 Ｍ Ｓ Ｄ 算法度量值的统计分布的解析函数。然后，讨论了约翰逊方法与本文方法的适用性，指出了约翰逊方法的不足之处。最后，给出了本文方法在地形可匹配性分析中的一种应用。     

采用向量内积的并行相关算法

针对软件接收机相关器计算的实时性问题,通过分析扩频信号的接收过程,建立一种基于向量内积的并行相关信号接收模型。利用图形处理单元中大量的浮点运算单元进行矩阵与向量运算,并行计算各通道相关值,提高了信号相关运算的实时性。仿真验证结果表明,利用基于GPU的向量内积软件并行相关算法计算25 MHz采样率时长1 ms的信号相关值,25个通道共150个相关运算耗时967μs,与CPU上基于数学核心函数库的实现相比速度约提高了61.4倍,能够实现宽带扩频信号软件实时相关接收。     

CPU-GPU协同加速Kriging插值的负载均衡方法

Kriging插值算法被广泛应用于地学各领域,有着极其重要的现实意义,但在面对大规模输出网格及大量输入采样点时,不可避免地遇到了性能瓶颈。利用Open CL和Open MP在异构平台上实现了CPU与GPU协同加速普通Kriging插值。针对Kriging插值中采样点的不规则分布及CPU和GPU由于体系结构差异对其的不同适应性,提出一种基于不同设备间计算性能的差异和数据分布特点的负载均衡方法。试验结果表明,该方法能有效提高普通Kriging插值速度,同时还能节约存储空间和提高访存效率。     

某型履带车辆偏驶现象仿真研究

利用MSC．ADAMS/ATV模块建立了某型履带车辆的多体动力学模型。针对该履带车辆在直线行驶换挡过程中发生偏驶的现象,分析了产生偏驶现象的原因。利用该型履带车辆的多体动力学模型,对在典型路面条件下车辆的行驶情况进行了仿真,在仿真过程中履带车辆发生了偏驶,证明了所分析故障原因的正确性。     

二维矩阵卷积在向量处理器中的设计与实现

为了加快卷积神经网络模型的计算速度,便于大规模神经网络模型在嵌入式微处理器中的实现,以FT-matrix2000向量处理器体系结构为研究背景,通过对多核向量处理器体系结构的分析和对卷积神经网络算法的深入研究,提出将规模较小的卷积核数据置于标量存储体,尺寸较大的卷积矩阵置于向量存储体的数据布局方案。针对矩阵卷积中数据难以复用的问题,提出根据卷积核移动步长的不同动态可配置的混洗模式,通过对所取卷积矩阵元素进行不同的移位操作,进而大幅提高卷积矩阵数据的复用率。针对二维矩阵卷积由于存在数据相关性进而难以多核并行的问题,提出将卷积矩阵多核共享,卷积核矩阵多核独享的多核并行方案。设计了卷积核尺寸不变、卷积矩阵规模变化和卷积矩阵尺寸不变、卷积核规模变化的两种计算方式,并在主流CPU、GPU、TI6678、FT-matrix2000平台进行了性能对比与分析。实验结果表明:FT-matrix2000相比CPU最高可加速238倍,相比TI6678可加速21倍,相比GPU可加速663 805倍。     

一种可实现TF/TA2的无人飞行器三维航迹规划方法

从规划空间的有效表达着手对无人飞行器三维航迹规划展开研究,基于地形和威胁提出的飞行器航迹规划方法将航迹规划分为学习阶段和查询阶段,环境信息和飞行器的大部分约束条件结合在路线图的构造过程中,航迹搜索在此路线图中进行并最终实现全部约束条件.试验结果显示,该方法可以实时获得实现TF/TA2的三维航迹.