大型虚拟博览会场景的优化方法研究 被引量：3

1

作者 杜宝江 吴恩启 +1 位作者 王立平 李祥 《计算机技术与发展》 2010年第5期207-210,共4页

随着人们对信息需求的不断攀升,大型展览会都开始同期设立网上展馆。为了解决不断扩大的场景规模和访问者对场景的高精度要求之间的矛盾,采用了合理的建模方法,如优化模型、LOD技术和预渲染方法,简化的碰撞检测模型和天气仿真模型等对... 随着人们对信息需求的不断攀升,大型展览会都开始同期设立网上展馆。为了解决不断扩大的场景规模和访问者对场景的高精度要求之间的矛盾,采用了合理的建模方法,如优化模型、LOD技术和预渲染方法,简化的碰撞检测模型和天气仿真模型等对大型虚拟博览会场景进行了有效优化。在不影响场景质量的前提上,有效地减少了系统硬件设备运算量,降低网上博览会的运营成本,同时增强了系统的互动性,使大型虚拟博览会的体验更加真实和生动。 展开更多

关键词 大型场景 模型简化 场景优化

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大区域地物场景的交互绘制 被引量：2

2

作者 王林旭 谢剑薇 邹红霞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2625-2628,共4页

研究了大区域地理环境中地物场景的数据组织和快速绘制问题。首先,给出了基于层次四叉树组织管理大区域地物场景数据的方法;其次,描述了大区域地物场景交互绘制的流程,并对节点级视锥剔除阶段和遮挡剔除阶段进行了重点介绍。该方法便于... 研究了大区域地理环境中地物场景的数据组织和快速绘制问题。首先,给出了基于层次四叉树组织管理大区域地物场景数据的方法;其次,描述了大区域地物场景交互绘制的流程,并对节点级视锥剔除阶段和遮挡剔除阶段进行了重点介绍。该方法便于集成到已有的实时地形绘制软件中。实验结果表明,在保证场景画面质量的前提下,集成后的系统能在微机上对大区域地理环境进行快速交互显示。 展开更多

关键词 大规模场景 交互绘制 层次四叉树 视锥剔除 遮挡剔除

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基于OGRE的海量模型动态调度的研究与实现 被引量：1

3

作者 李雷 欧元汉 +1 位作者 廖贵宾 刘迪 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第11期3977-3981,共5页

针对OGRE不能实现海量三维模型动态调度的情况,实现了以单个模型为单位的动态加载卸载,实现了预加载,解决了模型"突现"的问题;对离开窗口的模型进行判断,删除过期的模型;对于采用多个细节层次的情况,没有用到的细节层次模型... 针对OGRE不能实现海量三维模型动态调度的情况,实现了以单个模型为单位的动态加载卸载,实现了预加载,解决了模型"突现"的问题;对离开窗口的模型进行判断,删除过期的模型;对于采用多个细节层次的情况,没有用到的细节层次模型也会从内存卸载。实验结果表明,改进之后,内存占用率大大降低,缓解了内存压力,表明了该方法具备有效性。 展开更多

关键词 虚拟现实 大规模场景 海量三维模型 动态调度 面向对象图形渲染引擎 分页数据库 分页细节层次节点

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一种适合于大规模场景阴影绘制的分层方法 被引量：1

4

作者 石祥滨 闻明宇 王越 《沈阳航空工业学院学报》 2009年第2期25-28,8,共5页

采用基于视截体分层的方法进行大规模场景阴影绘制时,需要考虑分层的合理性与阴影的图像质量。因此,提出了一种改进的视截体对数分层方法,根据各分割层与视点的距离,为每一个分割层确定一个PCF过滤核的尺寸,根据过滤核尺寸的大小,调整... 采用基于视截体分层的方法进行大规模场景阴影绘制时,需要考虑分层的合理性与阴影的图像质量。因此,提出了一种改进的视截体对数分层方法,根据各分割层与视点的距离,为每一个分割层确定一个PCF过滤核的尺寸,根据过滤核尺寸的大小,调整该层的位置,并使用PCF过滤方法提高阴影的图像质量。实验结果表明,该方法具有更好的阴影图像效果。 展开更多

关键词 大规模场景 实时渲染 视截体分层 shadowmaps

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大规模场景分割及LOD结构生成算法研究 被引量：7

5

作者 费红辉 王毅刚 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2012年第7期227-230,共4页

在三维渲染中,场景的复杂程度是限制三维引擎渲染能力的主要原因。借助GIS系统中常用的对地图进行分片和分层的思想,对大规模三维场景进行处理,建立起多层次分片的LOD结构。具体步骤主要包括对三维模型的简化和分割。简化主要采用传统... 在三维渲染中,场景的复杂程度是限制三维引擎渲染能力的主要原因。借助GIS系统中常用的对地图进行分片和分层的思想,对大规模三维场景进行处理,建立起多层次分片的LOD结构。具体步骤主要包括对三维模型的简化和分割。简化主要采用传统的边塌陷方法以及适当的局部细节剔除策略;分割指基于场景的空间位置信息,将边界区的三角面片进行切分,使一个场景结构分裂成两个场景结构。 展开更多

关键词 大规模场景 模型简化 LOD 模型分割

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一种改进的大尺度高光谱流形降维算法 被引量：6

6

作者 张晶晶 周晓勇 刘奇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期267-276,共10页

经典流形算法等距映射(ISOMAP)和局部线性嵌入(LLE)可以对高光谱数据进行降维,但不能解决大尺度高光谱图像的流形降维难题。详细论述了ISOMAP和LLE在大尺度高光谱流形降维中遇到的问题,提出了一种基于增量等距映射(IISOMAP)和LLE结合的... 经典流形算法等距映射(ISOMAP)和局部线性嵌入(LLE)可以对高光谱数据进行降维,但不能解决大尺度高光谱图像的流形降维难题。详细论述了ISOMAP和LLE在大尺度高光谱流形降维中遇到的问题,提出了一种基于增量等距映射(IISOMAP)和LLE结合的高光谱流形降维算法IISOMAP-LLE,并针对流形降维算法较线性降维算法最小噪声分离(MNF)可以更好地发掘出高光谱数据中的非线性结构的优点,通过AVIRIS和OMIS-II数据实验验证了算法的可行性和优越性,并证明了IISOMAP-LLE算法可以避免增强型等距映射(ENH-ISOMAP)中由于Landmark点选取不当而造成的本征维数较大时类间可分性反而低于MNF的缺点。 展开更多

关键词 遥感 高光谱遥感 大尺度高光谱流形降维 增量等距映射 增强型等距映射 最小噪声分离

原文传递

大规模复杂场景交互绘制技术综述 被引量：13

7

作者 吴玲达 高宇 魏迎梅 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期1579-1587,共9页

大规模复杂场景的快速绘制是虚拟现实、实时仿真和三维交互设计等许多重要应用的底层支撑技术,也是诸多研究领域面临的一个基本问题.随着近几年三维扫描和建模技术的飞速发展,三维场景的规模和复杂度不断增大,大规模复杂场景的交互绘制... 大规模复杂场景的快速绘制是虚拟现实、实时仿真和三维交互设计等许多重要应用的底层支撑技术,也是诸多研究领域面临的一个基本问题.随着近几年三维扫描和建模技术的飞速发展,三维场景的规模和复杂度不断增大,大规模复杂场景的交互绘制受到了国内外研究者越来越多的重视并取得了一系列研究成果.首先简要回顾了大规模复杂场景交互绘制的研究进展情况;然后通过对其中涉及的主要关键技术进行总结分析,并对国内外典型的绘制系统进行比较和分类,阐述了大规模复杂场景交互绘制的主要研究内容,给出了大规模复杂场景交互绘制系统所应包含的基本组成部分和一般框架;最后对今后的发展方向做出了展望. 展开更多

关键词 大规模复杂场景 交互绘制 层次细节 可见性剔除 外存算法

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绘制大规模场景的可见性计算技术 被引量：10

8

作者 王文成 魏峰 吴恩华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期161-169,共9页

高效的可见性计算可大量节省关于场景中不可见部分的计算·较系统地介绍了各种可见性计算技术·首先讨论可见性计算的基础方法;然后讨论可见性计算的高效实现和运用方法,以及一些能很好地提高绘制效率的可见性计算系统·

关键词 可见性 加速 遮挡剔除 大规模场景 综述

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大规模虚拟场景渐进式传输的研究进展 被引量：14

9

作者 王伟 贾金原 +1 位作者 张晨曦 江崟 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2010年第2期38-43,60,共7页

随着网上三维虚拟场景的急剧扩张,来自用户端的即时下载请求和有限带宽之间的矛盾亦变得日益突出。现已有大量研究者致力于通过"渐进式传输"来实现网上大规模虚拟场景的快速下载,因此有必要对现有研究成果进行综述。首先介绍... 随着网上三维虚拟场景的急剧扩张,来自用户端的即时下载请求和有限带宽之间的矛盾亦变得日益突出。现已有大量研究者致力于通过"渐进式传输"来实现网上大规模虚拟场景的快速下载,因此有必要对现有研究成果进行综述。首先介绍了渐进式传输的基本原理和过程,给出了一个用于评价不同传输策略的公式,接下来分别从(1)潜在可视场景集及潜在可视场景集增量的判定,(2)三维物体模型的简化技术和流式编码,(3)不同体系结构的分布式虚拟环境中的场景传输机制,(4)虚拟场景的预下载策略等方面论述了针对大规模虚拟场景的渐进式传输策略,最后展望了网上大规模虚拟场景渐进式下载技术的未来研究方向。 展开更多

关键词 大规模虚拟场景 渐进式传输 潜在可视场景集 分布式虚拟环境 场景预下载

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大场景下的单图像相机标定 被引量：6

10

作者 姚万业 刘彤宇 姜锦涛 《计算机仿真》 北大核心 2020年第11期454-459,共6页

传统的相机标定法在大视场、远距离的环境下,无法得到精确的相机参数。针对该场景,提出一种新的标定方法。无需任何人工标定物,在基于三维渲染引擎的虚拟三维模型中捕获标定点的经纬高坐标信息,通过坐标转换关系得到该模型虚拟点对应的... 传统的相机标定法在大视场、远距离的环境下,无法得到精确的相机参数。针对该场景,提出一种新的标定方法。无需任何人工标定物,在基于三维渲染引擎的虚拟三维模型中捕获标定点的经纬高坐标信息,通过坐标转换关系得到该模型虚拟点对应的客观世界坐标信息,然后使用线性直接法做相机内外参数的初始估计,再利用Ceres-solver解算器优化得到精确的相机参数和畸变系数。通过实验证明,与现有相机标定方法比,新标定方法更满足场景要求,且有更高的精度和鲁棒性。 展开更多

关键词 相机标定 大场景 非线性优化

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面向大规模场景的数字孪生模型快速渲染方法 被引量：4

11

作者 舒亮 张洁 +1 位作者 陈璇 杨艳芳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期3664-3672,共9页

对包含大规模场景的数字孪生系统而言,孪生模型的渲染效率对于孪生系统动态实时性和交互性具有重要影响。针对现有方案在视锥体剔除和渲染框架上的不足,提出一种基于并行计算框架的数字孪生模型视锥体细粒度剔除快速渲染新方法,将模型... 对包含大规模场景的数字孪生系统而言,孪生模型的渲染效率对于孪生系统动态实时性和交互性具有重要影响。针对现有方案在视锥体剔除和渲染框架上的不足,提出一种基于并行计算框架的数字孪生模型视锥体细粒度剔除快速渲染新方法,将模型剖分为含相同数量三角面片的子模型,根据子模型几何坐标构建相应大小包围体,进行视锥体细粒度剔除,减少渲染流程中模型数据规模。同时,将渲染流程优化和CPU/GPU协同处理相结合,在GPU中构建并行计算框架,将原本CPU中进行的视锥体剔除和计算移植到GPU,进行视锥体剔除和操作的并行计算,进一步减少CPU计算负担。最后,以断路器数字孪生车间系统为例进行验证,结果表明,CPU、GPU渲染时间分别减少26.52%、25.51%,系统平均帧率提高28.35%,有效提升了数字孪生系统的运行效率和交互性能。 展开更多

关键词 数学孪生模型 视锥体剔除 包围体 大规模场景 图形处理器

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大规模道路交通数据网络轻量化可视化方法 被引量：4

12

作者 朱军 吴思豪 +4 位作者 张昀昊 黄华平 郭煜坤 陈逸东 李维炼 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期905-912,共8页

为提高网络环境下大规模道路交通数据动态可视化效率,提出一种在网络环境下使用流光线表达交通态势的轻量化可视化方法.首先,提出顾及道路属性的路网分层组织方法,并绘制在不同视角高度下的道路;然后,提出基于WebGL(Web graghics libra... 为提高网络环境下大规模道路交通数据动态可视化效率,提出一种在网络环境下使用流光线表达交通态势的轻量化可视化方法.首先,提出顾及道路属性的路网分层组织方法,并绘制在不同视角高度下的道路;然后,提出基于WebGL(Web graghics library)技术线段索引特点的多道路合并方法,并结合视域剔除以及多线程技术对场景进行优化,设计实现了支持道路拥堵状态实时变换的渐变、动态流光线等动画效果;最后,研发了原型系统,并以全国道路网数据为例进行案例实验与分析.实验结果表明:在网络环境下进行大规模道路交通数据动态可视化,本文方法可视化帧率稳定在40帧/秒以上,相较于百度ECharts GL可视化方法提高了20~30帧/秒. 展开更多

关键词 道路交通数据 大规模场景 流光线 场景优化 可视化

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全局实例化的大规模数字孪生场景对象高效绘制方法

13

作者 郭德全 罗德宁 +2 位作者 杨强 谭敏尧 杨莉 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期31-38,共8页

数字孪生城市场景中,传统的绘制方法难以生成大量静态、动态的绘制对象(如路灯、移动车辆等)。通常做法是在每条样条线上生成多个独立的场景对象,这样就会造成整个场景中的每个对象都使用不同的网格体,随着绘制对象规模的不断增加,绘制... 数字孪生城市场景中,传统的绘制方法难以生成大量静态、动态的绘制对象(如路灯、移动车辆等)。通常做法是在每条样条线上生成多个独立的场景对象,这样就会造成整个场景中的每个对象都使用不同的网格体,随着绘制对象规模的不断增加,绘制调用(DC)会越来越高。本文提出了全局实例化的方法管理所有大规模场景对象的绘制,降低DC数量(n_(DC)),提高绘制性能。首先,全局实例化整个场景中所布设样条线上相同的绘制对象,即场景中相同的绘制对象共享同一个网格体;其次,在每条样条线上以一定规则分配全局实例化对象的实例;最后,根据唯一标识符对更新样条线上的动态实例,可实现车辆的移动。针对传统方法、局部实例化方法、层级实例化方法和全局实例化方法分别根据车辆长度和样条线长度随机在29条样条线上生成605辆移动车辆,整体性能提升了28.4%;针对静态对象的绘制实验中将1976个路灯实例化前后n_(DC)进行了对比,发现实例化减少96%的n_(DC)。实验表明,采用全局实例化方法能够大幅减少n_(DC),并且在实际数字孪生城市场景中能够提升18%~43%的整体绘制性能。因此,本文通过全局实例化的绘制方法能够提升平均30%的绘制性能,可更好地满足数字孪生城市场景的应用要求。 展开更多

关键词 全局实例化 数字孪生 大规模场景 样条线 绘制调用

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人工路标辅助的室内移动机器人SLAM 被引量：4

14

作者 冉腾 袁亮 +1 位作者 吴金强 罗高 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第7期246-249,共4页

为了提高移动机器人在大规模室内场景中同时定位与建图(SLAM)的精度,利用人工路标和激光雷达传感器对移动机器人SLAM进行了研究。针对大规模室内环境下移动机器人里程计信息不可靠,且低成本雷达测距范围较小导致地图创建结果与真实环境... 为了提高移动机器人在大规模室内场景中同时定位与建图(SLAM)的精度,利用人工路标和激光雷达传感器对移动机器人SLAM进行了研究。针对大规模室内环境下移动机器人里程计信息不可靠,且低成本雷达测距范围较小导致地图创建结果与真实环境尺度严重不符的问题,提出了利用简单人工路标辅助移动机器人定位并结合基于Rao-Blackwellized的粒子滤波算法进行室内走廊场景的移动机器人SLAM,保证移动机器人在长距离运行下的准确定位,最后通过实验验证了方法的可行性,实验结果与真实环境一致性较高,基于人工路标的移动机器人运动轨迹精度提高了6%左右。 展开更多

关键词 大规模场景 同时定位与建图 人工路标 粒子滤波算法

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图形图像融合的海量建筑绘制 被引量：3

15

作者 周杨 胡校飞 +2 位作者 靳彩娇 张龙 陈安东 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期1072-1080,共9页

目的城市3维模型数据海量且结构复杂,缺乏一个高效完善的可视化系统往往是影响数字城市应用的瓶颈之一。通常利用多层次细节(LOD)与调度算法减少每一帧绘制的数据量来提高绘制效率,当场景规模足够大时,即使采用复杂的优化算法也难以取... 目的城市3维模型数据海量且结构复杂,缺乏一个高效完善的可视化系统往往是影响数字城市应用的瓶颈之一。通常利用多层次细节(LOD)与调度算法减少每一帧绘制的数据量来提高绘制效率,当场景规模足够大时,即使采用复杂的优化算法也难以取得较好的效果。为此,本文在传统算法基础上,提出一种图形图像融合的海量建筑物场景绘制方法。方法提出并采用视域分级绘制策略,将视椎体平行分割为感兴趣区域、次感兴趣区域和非感兴趣区域,感兴趣区域采用图形实时绘制方法,使用离屏渲染技术将次感兴趣和非感兴趣区域绘制在纹理图像中,每一帧绘制完成后将二者进行顾及深度信息的融合,实现完整场景渲染。结果使用公开的纽约市区CityGML文件作为实验数据,数据包含了118 195个LOD1和LOD2级别的建筑物模型。分别构建多组不同建筑数量的场景进行帧率统计实验,绘制帧率都达到20帧/s以上。算法实现了视觉无损失的场景完整渲染,并与Cesium平台进行对比实验,证明算法有效且系统运行流畅。结论图形图像融合的绘制方法,既保持了图形渲染的漫游连续性,同时也具有图像渲染的场景复杂度无关的优点。实验结果表明,针对大规模的低分辨率建筑模型场景,算法可以有效提高系统的渲染能力,在性能相对较低的硬件条件下也能实现海量建筑物实体模型的流畅漫游,并达到视觉无损失的场景完整绘制。 展开更多

关键词 城市3维 图形图像融合 大规模场景 海量数据 城市建筑

原文传递

大规模场景可见性判断算法研究

16

作者 李钊 王天宝 +1 位作者 李建军 石虎林 《无线电工程》 2008年第3期46-48,57,共4页

大规模复杂场景可见性判断技术主要用于解决复杂场景的低负荷绘制问题,是通过研究场景复杂性和人类视觉感知规律等相关因素的内部联系,实现与场景规模和复杂度无关或弱相关的快速绘制技术。论述了可见性判断算法的分类,在分析已有可见... 大规模复杂场景可见性判断技术主要用于解决复杂场景的低负荷绘制问题,是通过研究场景复杂性和人类视觉感知规律等相关因素的内部联系,实现与场景规模和复杂度无关或弱相关的快速绘制技术。论述了可见性判断算法的分类,在分析已有可见性算法的基础上,总结了现有各算法的优点与不足,并指出未来仍然需要重点研究的若干关键问题。 展开更多

关键词 可见性 遮挡剔除 大规模场景 实时漫游

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大规模场景中实时阴影的绘制 被引量：2

17

作者 任鸿翔 尹勇 金一丞 《大连海事大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期58-60,共3页

为解决大规模场景中绘制实时阴影的问题,提出优化的阴影体算法.通过访问场景模型的最简单LOD,获得轮廓边缘的检测数据.采用删除面内边的方法有效提高轮廓边缘的检测效率.根据模型的位置,选用基于CPU的Z-Pass方法或基于顶点着色器的Z-Fai... 为解决大规模场景中绘制实时阴影的问题,提出优化的阴影体算法.通过访问场景模型的最简单LOD,获得轮廓边缘的检测数据.采用删除面内边的方法有效提高轮廓边缘的检测效率.根据模型的位置,选用基于CPU的Z-Pass方法或基于顶点着色器的Z-Fail方法渲染阴影.优化算法在航海模拟器大规模场景的应用表明,利用该算法绘制的阴影效果满足实时性和真实感的要求. 展开更多

关键词 大规模场景 实时阴影绘制 阴影体算法

原文传递

基于变量解耦的俯冲加速段弹载SAR大场景成像算法 被引量：2

18

作者 江淮 赵惠昌 +1 位作者 汉敏 张淑宁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期372-382,共11页

俯冲加速阶段导弹运动状态复杂,成像范围需求大,回波处理困难的特点使得传统的成像算法难以运用.针对这一问题,本文首先建立了精确的斜距几何和回波模型,并在分析二维频谱的基础上,提出了一种基于变量解耦下的非线性变标算法,有效的补... 俯冲加速阶段导弹运动状态复杂,成像范围需求大,回波处理困难的特点使得传统的成像算法难以运用.针对这一问题,本文首先建立了精确的斜距几何和回波模型,并在分析二维频谱的基础上,提出了一种基于变量解耦下的非线性变标算法,有效的补偿了随场景纵向和横向的多普勒调频率,改善了方位聚焦质量和位置的正确性,提高成像质量的同时简化了后期图像几何校正操作.多个散射点的仿真数据和结果表明了算法的有效性. 展开更多

关键词 弹载SAR 非线性变标 大场景 俯冲加速

原文传递

QuickWalk：一个大规模场景交互漫游系统 被引量：1

19

作者 高宇 邓宝松 +1 位作者 李苏军 吴玲达 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2008年第1期175-179,共5页

随着三维扫描与建模技术的飞速发展,三维场景的数据量急剧增大,无法一次性载入内存,而且难以进行交互绘制.研究开发了一个大规模外存场景的交互漫游系统Quick Walk,该系统集成了视点相关的层次细节技术、可见性剔除和场景数据的内外存调... 随着三维扫描与建模技术的飞速发展,三维场景的数据量急剧增大,无法一次性载入内存,而且难以进行交互绘制.研究开发了一个大规模外存场景的交互漫游系统Quick Walk,该系统集成了视点相关的层次细节技术、可见性剔除和场景数据的内外存调度,能够有效地减少运行时刻的内存需要,使CPU、GPU和I/O三者的效率得到充分发挥.实验表明,在保证场景绘制质量的前提下,该系统能够在目前普通的PC上实现大规模外存场景的实时显示和交互操纵. 展开更多

关键词 大规模场景 交互漫游 分层层次细节模型 外存算法

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港口工程大范围场景建模技术研究

20

作者 郭享 崔峰 《水运工程》 北大核心 2011年第B09期70-72,共3页

虚拟现实技术在港口工程中已有较为广泛的应用,但大范围场景建模效率仍较低。基于遥感影像,对地形模型进行纹理映射,并对遥感影像上地物的特征进行分析与提取,利用程序化建模技术,可快速、精细地构建出港口工程大范围场景模型。

关键词 港口工程 大范围场景 建模

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