分形插值算法在分形自然景物模拟中的应用 被引量：7

1

作者 黄天云 张传武 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第16期3994-3997,共4页

分形方法可以模拟传统欧氏几何方法所不能描述的各种自然景物,如云层、山脉等。对分形自然景物模拟中的随机中点位移法和分形插值算法进行了回顾和分析,给出了基于Diamond-Square算法的山峰纹理图和蓝天白云的详细设计和迭代实现过程。O... 分形方法可以模拟传统欧氏几何方法所不能描述的各种自然景物,如云层、山脉等。对分形自然景物模拟中的随机中点位移法和分形插值算法进行了回顾和分析,给出了基于Diamond-Square算法的山峰纹理图和蓝天白云的详细设计和迭代实现过程。OpenGL试验的结果表明分形插值算法对自然景物的模拟非常逼真,可以在虚拟场景的自然景物生成中得到应用。 展开更多

关键词 分形几何 分形插值算法 随机中点位移法 虚拟场景 自然景物模拟

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基于直方图指数平滑的阈值和峰点自动检测方法 被引量：34

2

作者 任彬 汪炳权 罗斌 《中国图象图形学报（A辑）》 CSCD 1997年第4期230-233,共4页

在阐述图象灰度分布直方图指数平滑处理的基础上，提出了直方图阈值、峰点的自动检测算法。实验结果表明，本文提出的方法不仅算法简单、运行速度快，而且检测出的阈值、峰点也较为准确、合理。

关键词 直方图 指数平滑 阈值检测 峰点检测 图象分析

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分形地形模拟研究 被引量：14

3

作者 彭仪普 刘文熙 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期95-98,共4页

为了重建逼真的具有多分辨率层次的三维地形 ,详细分析了分形理论和分形布朗运动的原理 ,指出其数学模型与真实地貌特征基本吻合 ,对分形布朗运动特征参数 (H ,δ)的物理意义进行了剖析并提出了完整的估算方法 ,最后给出了实现分形地貌... 为了重建逼真的具有多分辨率层次的三维地形 ,详细分析了分形理论和分形布朗运动的原理 ,指出其数学模型与真实地貌特征基本吻合 ,对分形布朗运动特征参数 (H ,δ)的物理意义进行了剖析并提出了完整的估算方法 ,最后给出了实现分形地貌的算法思路 .以此为基础 ,作者在微机上用VisualC ++6.0和OPENGL三维图形库结合编程 ,对分形断面和分形地貌的模拟生成进行了可视化实验研究 .结果证实了该方法的有效性和实用性 . 展开更多

关键词 分形理论 分形布朗运动 地形模拟 随机中点位移法

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一种新的地理线要素分形插值方法 被引量：11

4

作者 张华国 黄韦艮 周长宝 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期255-261,共7页

地图制图自动化已成为地理研究的重要内容 ,包括自动综合和自动扩充。地图中线要素的自动扩充是要通过插值来实现。传统的曲线插值方法没能反映地理线要素的分形结构、比例尺相关性、空间各向同性等特点。针对地理线要素的特点 ,基于分... 地图制图自动化已成为地理研究的重要内容 ,包括自动综合和自动扩充。地图中线要素的自动扩充是要通过插值来实现。传统的曲线插值方法没能反映地理线要素的分形结构、比例尺相关性、空间各向同性等特点。针对地理线要素的特点 ,基于分形几何理论 ,将Douglas Peuker算法和随机中点移位法结合起来 ,提出了一种新的分形插值方法。 展开更多

关键词 分形插值方法 分形几何理论 D-P算法 随机中点移位法 地图制图 自动插值 自动化

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三维可控真实感地形生成方法研究 被引量：10

5

作者 李庆忠 高秀荣 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2938-2941,共4页

提出了一种基于分形布朗运动的形状基本可控的真实感地形的生成方法。根据地形上少量特征点的三维坐标,将地形的整个平面区域划分成几个三角形,然后对每个三角形,利用改进的随机中点位移法进行三维地形数据的细分与迭代生成。并在PC机上... 提出了一种基于分形布朗运动的形状基本可控的真实感地形的生成方法。根据地形上少量特征点的三维坐标,将地形的整个平面区域划分成几个三角形,然后对每个三角形,利用改进的随机中点位移法进行三维地形数据的细分与迭代生成。并在PC机上用VC++6.0结合OpenGL编程,将生成的三维地形数据转化为具有真实感的可视化图形。模拟实验结果表明所提出的算法可以方便生成具有真实感、可控性的多峰山脉地形、一般平缓地形、以及复杂的组合地形,较好地解决了传统分形布朗运动对生成地形的形状无法预测和控制的问题。 展开更多

关键词 分形 分形布朗运动 随机中点位移法 地形 OPENGL

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基于分形技术的云彩特效研究 被引量：5

6

作者 张艳 丁少君 战守义 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期533-536,共4页

分析并总结了分形方法在云彩特效研究方面的最新动态,并通过对随机中点位移方法、自平方分形方法的分析比较,给出不同分形方法应用的优缺点及其适合的典型应用环境.给出基于随机中点位移法的层云的模拟和基于自平方法的团云的模拟的具... 分析并总结了分形方法在云彩特效研究方面的最新动态,并通过对随机中点位移方法、自平方分形方法的分析比较,给出不同分形方法应用的优缺点及其适合的典型应用环境.给出基于随机中点位移法的层云的模拟和基于自平方法的团云的模拟的具体实现过程.结果表明,使用分形算法控制简单,可有效地实现云彩生成的复杂过程并产生逼真的仿真效果. 展开更多

关键词 分形技术 随机中点位移法 自平方法 云彩特效

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基于分形理论的三维路面谱重构及在多体动力学软件中的应用 被引量：10

7

作者 路永婕 李振宇 +1 位作者 怀文青 黄卫红 《图学学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期328-334,共7页

合理的道路纹理特征可以更好地反映路面抗滑性能和轮胎/路面接触特性。基于分形理论提出了一种三维路面谱重构方法。依据国标给出二维随机路面谱的时域表达,利用计盒维数法计算各级路面分形维数,综合应用随机中点位移法和分形布朗运动... 合理的道路纹理特征可以更好地反映路面抗滑性能和轮胎/路面接触特性。基于分形理论提出了一种三维路面谱重构方法。依据国标给出二维随机路面谱的时域表达,利用计盒维数法计算各级路面分形维数,综合应用随机中点位移法和分形布朗运动原理将传统二维路谱拓展为三维路面谱。以典型的减速带为例,将特殊激励同构到含有细节形貌的平整路面谱中。在TruckSim软件中通过编译实现三维路面谱在车辆多体动力学软件中的应用。通过对比二维路谱和三维路谱下车辆动力学响应发现:垂向力和纵向力差异不大,有较好地一致性,但侧向力相差比较大,表明所建立的三维路面谱有较好精度的同时反映了路面的三维纹理特性,为车辆曲线通过性能和车辆侧翻控制研究提供了基础。 展开更多

关键词 路表形貌 分形理论 随机中点位移法 布朗运动 三维路谱

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各向异性的分形地形生成方法研究 被引量：7

8

作者 夏伟杰 周建江 姚楠 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2009年第11期2356-2361,共6页

传统的分形地形生成方法得到的地形是各向同性的,为了使生成的分形地形具有各向异性特征,提出了一种新的分形地形生成方法,该方法利用组合分形布朗曲面模型,将具有不同特征的两种分形布朗曲面相融合,使得生成的地形具有各向异性特征。... 传统的分形地形生成方法得到的地形是各向同性的,为了使生成的分形地形具有各向异性特征,提出了一种新的分形地形生成方法,该方法利用组合分形布朗曲面模型,将具有不同特征的两种分形布朗曲面相融合,使得生成的地形具有各向异性特征。对组合分形布朗曲面算法进行了仿真实验,生成了最终的分形地形。对仿真结果的分析表明,生成的分形地形的特征具有各向异性特征,和实际的自然地形特征相符合,从而证明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 分形布朗曲面 随机中点位移法 各向异性 组合分形布朗曲面

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分形布朗运动在水下地形模拟中的应用 被引量：6

9

作者 吴稳 周云轩 +2 位作者 李行 黄颖 况润元 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第25期242-245,共4页

由于水下地形的高程数据获取困难,如何运用少量的数据生成真实感强、精度高的地形模型是值得研究的问题。运用分形布朗运动(fBm)模型得到水下地形的分形特征参数,结合随机中点位移内插算法,通过Matlab编程实现了三维水下地形的模拟。以... 由于水下地形的高程数据获取困难,如何运用少量的数据生成真实感强、精度高的地形模型是值得研究的问题。运用分形布朗运动(fBm)模型得到水下地形的分形特征参数,结合随机中点位移内插算法,通过Matlab编程实现了三维水下地形的模拟。以长江口深水航道为例,讨论了其运用fBm的可行性,模拟生成了三维航道地形,并与ArcGIS自带的插值方法进行比较,采用等深线重构法对插值结果进行精度分析。比较结果显示,基于fBm模型模拟得到的地形具有丰富的地表细节,反映了地形的复杂性和不规则性,具有很好的可视化效果,同时能保证较好的精度。 展开更多

关键词 水下地形 分形布朗运动 随机中点位移算法

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基于分形法在计算机上仿真自然景观方法研究 被引量：2

10

作者 过润秋 周蕾 +1 位作者 林晓春 王敬堂 《计算机仿真》 CSCD 2005年第12期155-157,173,共4页

自然景观的计算机三维模拟是计算机图形学研究的重要领域之一,分形法是近年来流行的和使用最多的地形生成方法,运用这种方法可以模拟地形、海浪、云彩等自然景观。该文主要描述了基于分形技术的分形布朗运动fBm以及在此基础上提出的随... 自然景观的计算机三维模拟是计算机图形学研究的重要领域之一,分形法是近年来流行的和使用最多的地形生成方法,运用这种方法可以模拟地形、海浪、云彩等自然景观。该文主要描述了基于分形技术的分形布朗运动fBm以及在此基础上提出的随机中点位移法,给出了算法的实现细节和程序实现的细节,并且在Delphi7和OpenGL环境下运用上述方法实现了对山脊和山脉的仿真。试验结果证明应用这种方法生成的山脊及山脉具有较好的真实感,并且算法简单、易于实现、合成速度快,在实际中是切实可行的。 展开更多

关键词 仿真 分形布朗运动 随机中点位移法

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基于分形特征的交通运输车辆行走路面的三维重构 被引量：5

11

作者 李晓勤 鲁植雄 +1 位作者 席鑫鑫 赵苗苗 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期61-65,共5页

为获得路面激励,通过理论推导实现基于分形特征的交通运输车辆行走路面的三维重构。对国际与国家规定的标准路面谱进行逆傅里叶变换以产生随机路面样本,用轮廓均方根法获得路面平均分形维数(1.59);结合二维路面的统计特征,根据随机中点... 为获得路面激励,通过理论推导实现基于分形特征的交通运输车辆行走路面的三维重构。对国际与国家规定的标准路面谱进行逆傅里叶变换以产生随机路面样本,用轮廓均方根法获得路面平均分形维数(1.59);结合二维路面的统计特征,根据随机中点位移法和三角剖分法,建立三维路面理论模型;对各等级路面进行三维仿真,其纵向任一截面可作为二维仿真路面。该建模理论适合行走路面的三维重构。 展开更多

关键词 分形 仿真 路面 随机中点位移法 三角网格剖分

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分形表面建模方法的比较研究 被引量：3

12

作者 周超 高诚辉 《中国工程机械学报》 2011年第3期258-261,共4页

随机中点位移法、二维Weierstrass-Mandelbrot函数法和离散傅里叶变换法是粗糙零件表面分形建模的3种常见算法.针对它们的合成速度、合成精度以及合成表面的均方根偏差进行了比较和研究.研究发现,离散傅里叶变换法的合成速度仅稍慢于随... 随机中点位移法、二维Weierstrass-Mandelbrot函数法和离散傅里叶变换法是粗糙零件表面分形建模的3种常见算法.针对它们的合成速度、合成精度以及合成表面的均方根偏差进行了比较和研究.研究发现,离散傅里叶变换法的合成速度仅稍慢于随机中点位移法,但其合成精度以及对均方根偏差的控制能力,均优于其余2种方法. 展开更多

关键词 分数布朗运动 随机中点位移法 Weierstrass-Mandelbrot函数 离散傅里叶变换

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基于随机分形的地形场景的研究 被引量：2

13

作者 王丽芳 《山西电子技术》 2007年第5期15-16,共2页

三维地形的计算机模拟是计算机图形学研究的重要领域之一,指出随机中点位移法的数学模型与真实地貌特征基本吻合,用分形技术中的随机中点位移法,在VisualC++和OpenGl环境下,实现了三维地形的仿真;为了使三维地形更具逼真性,采用纹理映... 三维地形的计算机模拟是计算机图形学研究的重要领域之一,指出随机中点位移法的数学模型与真实地貌特征基本吻合,用分形技术中的随机中点位移法,在VisualC++和OpenGl环境下,实现了三维地形的仿真;为了使三维地形更具逼真性,采用纹理映射和光照映射来处理细节。实验结果表明应用这种方法生成的三维地形具有较好的真实感,算法简单、易于实现。 展开更多

关键词 地形场景 随机中点位移法 纹理映射 光照映射

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Unity3D下一种基于Perlin噪声的地形仿真方法 被引量：2

14

作者 刘雪梅 马瑞志 《软件导刊》 2019年第4期174-178,共5页

针对传统随机中点位移法在地形仿真中存在的绘制过程复杂、细节表现不足、山顶处易出现失真的问题,提出一种在Unity3D下利用Perlin噪声构造分形,并对网格顶点进行位移映射进而生成地形的方法。根据设定好的分辨率构造网格,计算并叠加各... 针对传统随机中点位移法在地形仿真中存在的绘制过程复杂、细节表现不足、山顶处易出现失真的问题,提出一种在Unity3D下利用Perlin噪声构造分形,并对网格顶点进行位移映射进而生成地形的方法。根据设定好的分辨率构造网格,计算并叠加各顶点不同频率的噪声值构造分形,最后对网格顶点进行位移映射,生成满足要求的地形。在噪声计算过程中修改了随机梯度选取方法,可使梯度选取更具有随机性,且计算出的噪声值分布更加均匀,避免了在山顶处出现失真的现象。实验结果表明,该方法可以很方便地实现三维地形仿真,并能很好地表现地形细节特征,解决了因山顶过于尖凸出现的失真问题。 展开更多

关键词 随机中点位移法 地形仿真 UNITY3D PERLIN噪声 分形 位移映射

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表征真实骨料形态的三维数值骨料建模 被引量：2

15

作者 韩丁 李阳 +2 位作者 刘东泽 胡超 李凌林 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期339-344,共6页

利用图像处理技术将骨料截面轮廓处理为二值图像,识别出各独立轮廓的形态特征后获取Hurst指数值的统计学规律,并使用改进的分形布朗运动(FBM)生成随机的数值骨料截面轮廓.使用该轮廓作为垂直于构建轴线的三维骨料上下两部分的连接面,基... 利用图像处理技术将骨料截面轮廓处理为二值图像,识别出各独立轮廓的形态特征后获取Hurst指数值的统计学规律,并使用改进的分形布朗运动(FBM)生成随机的数值骨料截面轮廓.使用该轮廓作为垂直于构建轴线的三维骨料上下两部分的连接面,基于改进的随机中点位移法,分别建立三维骨料的上曲面和下曲面并组装成完整的三维骨料模型.按相同纵长比生成的数值骨料与真实骨料具有相近的轮廓、扁平比和球度,且随机生成的数值骨料样本库与实测的真实骨料样本库具有类似的体积分布规律.按级配生成数值骨料并投放生成圆柱形沥青混凝土数值试件,相同工况下的仿真结果与单轴压缩蠕变试验数据的趋势吻合. 展开更多

关键词 骨料形态 HURST指数 三维骨料模型 分形布朗运动 随机中点位移

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顾及海岸线地理弯曲特征约束的可控分形插值方法 被引量：2

16

作者 江宝得 吴亮 谢忠 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期451-458,共8页

针对海岸线分形插值缺乏地理特征约束和分形过程不可控的局限,提出了一种顾及海岸线地理弯曲特征约束的可控分形插值方法。首先,根据不同海岸地貌类型所呈现的不同弯曲特征和分形特征,对海岸线进行地貌单元划分,将传统的整体分形插值变... 针对海岸线分形插值缺乏地理特征约束和分形过程不可控的局限,提出了一种顾及海岸线地理弯曲特征约束的可控分形插值方法。首先,根据不同海岸地貌类型所呈现的不同弯曲特征和分形特征,对海岸线进行地貌单元划分,将传统的整体分形插值变换为以海岸线地貌弯曲特征为划分单元的分段插值组合;其次,利用一维随机中点移位法对各划分单元分别进行插值,并结合各划分单元的弯曲特征对分形参量分别进行约束控制,以保持海岸线不同地貌单元的弯曲特征;最后,将各插值单元顺次连接起来得到最终插值曲线。实验结果表明,所提方法能够很好地顾及海岸线不同地貌单元的弯曲特征和分形特征,且分形插值过程可控。 展开更多

关键词 分形插值 可控 随机中点移位 海岸线 弯曲特征约束

原文传递

一维冻结土体冻胀曲线的分形优化 被引量：2

17

作者 张树光 张向东 +1 位作者 易富 李永靖 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2004年第3期102-105,共4页

分形几何理论作为研究自然界具有自相似性质的非线性问题的主要手段,被广泛应用于岩土工程中。土体的冻结涉及到土体本身的性质、温度场、水分场和应力场的共同作用,采用数值解法又必须对其进行大量的简化,使其所求得的数值解或拟解析... 分形几何理论作为研究自然界具有自相似性质的非线性问题的主要手段,被广泛应用于岩土工程中。土体的冻结涉及到土体本身的性质、温度场、水分场和应力场的共同作用,采用数值解法又必须对其进行大量的简化,使其所求得的数值解或拟解析解与实际值存在较大差距。采用神经网络方法研究表明,在冻胀初期系统难以稳定,同时对于低含水量的土体误差也较大。近年来,通过国内外学者的大量研究,发现土体冻结过程中同样存在分形现象。通过分析土体冻胀特征,提出采用分形插值方法研究一维冻结土体的冻胀问题。采用Douglas Peuker算法和随机中点移位法相结合的方法对一维冻结土体的冻胀曲线进行了优化。研究结果表明,采用该方法对冻胀曲线进行优化,既可保留其原有的宏观结构特征也可以反映微观结构动态;经过插值处理后,曲线的特征点和特征形状并无变化;但细节部分随着分形维数的增加,逐步得到细化。由此真实地反映了冻胀过程,为研究土体的冻胀过程提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 分形插值法 一维冻结土体 冻胀曲线 分形优化 随机中点移位法

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基于OpenGL的随机分形地形研究

18

作者 张宝云 黄敏 《电脑知识与技术》 2009年第6X期4844-4846,共3页

针对随机中点位移三角形边界细分法生成地形时存在的裂痕问题,提出了一种解决方案,将边中点位移的随机量用链表进行了存储,避免了公共边的中点被位移两次,从而很好的解决了裂痕问题,得出了较好的效果。同时比较了不同递归次数生成地形... 针对随机中点位移三角形边界细分法生成地形时存在的裂痕问题,提出了一种解决方案,将边中点位移的随机量用链表进行了存储,避免了公共边的中点被位移两次,从而很好的解决了裂痕问题,得出了较好的效果。同时比较了不同递归次数生成地形的特点。实验中采用OpenGL绘图工具,对生成的地形进行纹理贴图,取得了较好的地形仿真效果。 展开更多

关键词 分形地形 随机中点位移法 三角形细分法 OPENGL 纹理贴图

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典型地形SAR回波模拟与SAR图像仿真 被引量：1

19

作者 夏伟杰 周建江 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期397-410,共14页

SAR成像算法的验证需要相应的回波数据,同时SAR图像目标识别算法的检验需要大量的SAR图像,针对这一要求,提出了一种典型地形SAR回波模拟与图像仿真的方法。首先分析了分形布朗曲面及其水平集的特征。在此基础上,运用中点位移法生成了描... SAR成像算法的验证需要相应的回波数据,同时SAR图像目标识别算法的检验需要大量的SAR图像,针对这一要求,提出了一种典型地形SAR回波模拟与图像仿真的方法。首先分析了分形布朗曲面及其水平集的特征。在此基础上,运用中点位移法生成了描述山脉地形的数字高程数据,提出了生成海岸地形("归零法")及河流沟壑地形("归零取反法")的新方法。引入电磁散射模型,计算了每个分辨单元的后向散射系数。给出了基于二维快速傅立叶变换的SAR回波模拟算法的推导过程及相应的仿真结果,并对结果进行了分析和讨论,证明了该方法的正确性。 展开更多

关键词 回波模拟 合成孔径雷达 分形布朗曲面 随机中点位移法

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基于测绘数据构造三维地形表面 被引量：1

20

作者 张蕾 张燕 朱吉龙 《微计算机应用》 2009年第2期68-72,共5页

给出了传统几何建模理论与分形理论相结合的地形生成算法来进行地形绘制。分形理论中的随机中点位移法能够随着迭代深度的加大生成地形的细节,传统的三角剖分与高斯小波函数插值可以保证构造地形表面的真实感。将这两种方法结合,可以充... 给出了传统几何建模理论与分形理论相结合的地形生成算法来进行地形绘制。分形理论中的随机中点位移法能够随着迭代深度的加大生成地形的细节,传统的三角剖分与高斯小波函数插值可以保证构造地形表面的真实感。将这两种方法结合,可以充分发挥这两种算法的优点,既可以控制地形的真实感,又能显示地形的细节。实验结果表明,该算法实现简单,真实度高,适用于大规模地形的三维可视化。 展开更多

关键词 三维地形 DELAUNAY三角剖分 小波 随机中点位移

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