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使用光子映射渲染参与介质
被引量:
1
1
作者
张宇阳
刘二莉
张君琦
《计算机工程与科学》
CSCD
2006年第1期65-67,88,共4页
光子映射是近年发展起来的一种新的全局光照算法。本文依据光子映射对实体物体的渲染,将其扩展到对包含参与介质的场景的渲染,为此提出了一个两路的渲染算法。在第一路中,光子从光源发射,并使用光子追踪来构造体光子图;第二路从视点出...
光子映射是近年发展起来的一种新的全局光照算法。本文依据光子映射对实体物体的渲染,将其扩展到对包含参与介质的场景的渲染,为此提出了一个两路的渲染算法。在第一路中,光子从光源发射,并使用光子追踪来构造体光子图;第二路从视点出发向场景中发射光线,使用光线追踪来进行渲染,其中,根据构造好的光子图,用光线步进进行递归的辐射估计,得出最终光强。
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关键词
蒙特卡洛
参与介质
光子
映射
相函数
辐射估计
光子
图
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职称材料
光子映射在CUDA中的研究与实现
被引量:
1
2
作者
林其选
王毅刚
《计算机系统应用》
2010年第5期174-178,共5页
通过修改光子映射算法的实现过程,使得该算法能够通过CUDA完全运行在最新的GPU上,从而能够充分利用GPU强大的并行计算能力,加速光子映射的实现。光子映射在CUDA中的实现主要通过两个方面来完成:构建光子图和估计辐射能。同时为了提高对...
通过修改光子映射算法的实现过程,使得该算法能够通过CUDA完全运行在最新的GPU上,从而能够充分利用GPU强大的并行计算能力,加速光子映射的实现。光子映射在CUDA中的实现主要通过两个方面来完成:构建光子图和估计辐射能。同时为了提高对光子图中的光子信息的查找速度,采用了kd-tree结构来存储光子信息,使得可以通过KNN(K-Nearest Neighbor)快速搜索光子图。在所测试环境中,渲染速度是CPU中的近10倍。
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关键词
光子
映射
GPU
光子
图
KD-TREE
KNN
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职称材料
改进的光辐射强度估算
被引量:
1
3
作者
耿中元
徐庆
孙济洲
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第14期4471-4474,共4页
光子图是一种高效的全局光照算法,能够模拟物理真实感光照效果。然而,经典的光子图算法的光辐射强度估算不够准确,尤其在物体的细节区域光通量计算有很大误差,细节部分的绘制质量很差。分析了光辐射强度估计的过程,找到了产生较大误差...
光子图是一种高效的全局光照算法,能够模拟物理真实感光照效果。然而,经典的光子图算法的光辐射强度估算不够准确,尤其在物体的细节区域光通量计算有很大误差,细节部分的绘制质量很差。分析了光辐射强度估计的过程,找到了产生较大误差的原因,进而提出了一种改进的光辐射强度估算方法。对于搜索范围内的每个光子,求出它在绘制点的切平面上的投影,判断投影点与绘制点之间的距离是否小于搜索半径,进而决定是否使用该光子计算光通量。改进后的算法虽然增加了一些计算时间,但是显著地提高了光辐射强度估计的准确性。理论分析和场景测试证明改进后的算法明显改善了物体细节部分的绘制效果。
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关键词
光子
图
全局光照
蒙特卡罗
光辐射强度估算
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职称材料
基于光子图海水点扩展函数的估计
4
作者
雷选华
周向阳
+1 位作者
李晴
杨克成
《光学与光电技术》
2010年第5期49-52,共4页
海水中粒子对光的散射是水下图像模糊的主要原因。点扩展函数能够反映海水中光的空间扩散程度,使用点扩展函数,水下图像能被恢复或增强。提出了一种基于光子图海水点扩展函数的估计方法,该方法通过用光子图求解辐射传输方程,对光场内任...
海水中粒子对光的散射是水下图像模糊的主要原因。点扩展函数能够反映海水中光的空间扩散程度,使用点扩展函数,水下图像能被恢复或增强。提出了一种基于光子图海水点扩展函数的估计方法,该方法通过用光子图求解辐射传输方程,对光场内任意点的辐射强度进行估计。通过与蒙特卡洛仿真点扩展函数的方法相比较,结果表明两者具有较好的一致性。
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关键词
水下成像
光子
图
点扩展函数
辐射传输方程
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职称材料
基于去噪光子图的光子映射
5
作者
蔡鹏
尹宝才
孔德慧
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期1844-1848,共5页
光子映射是产生高质量的照片级图像的有效方法。基于内存中有限的M个光子,提出基于去噪光子图的光子映射,即通过光子能量传递,得到若干个包含M个去噪光子的光子图保存到外存中;在光照估计阶段,将外存中这些去噪光子图依次读入内存,进行...
光子映射是产生高质量的照片级图像的有效方法。基于内存中有限的M个光子,提出基于去噪光子图的光子映射,即通过光子能量传递,得到若干个包含M个去噪光子的光子图保存到外存中;在光照估计阶段,将外存中这些去噪光子图依次读入内存,进行光照估计而得到相应的图像,最终的图像为上述图像的平均。这大大减少了光照估计的噪声,通过设置较小的光照估计的最近光子数目,可以得到噪声和偏差都很小的图像,并且视点切换时无需重新进行光子跟踪,即绘制时间非常少。实验表明只需较少的去噪光子图,就能得到很好的光照估计的效果。
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关键词
光子
映射
噪声
偏差
去噪
光子
图
外存
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职称材料
基于栅格的全局光子图重建
6
作者
蔡鹏
孔德慧
尹宝才
《图学学报》
CSCD
北大核心
2013年第4期10-15,共6页
基于光子图的光子映射算法能产生高质量的照片级图像。对于光照复杂的场景,光子图需要存储大量光子以提高生成图像的质量,这不仅占用大量的内存空间,而且光照估计的时间长。论文提出基于栅格的全局光子图重建的算法,即在光子包围盒被栅...
基于光子图的光子映射算法能产生高质量的照片级图像。对于光照复杂的场景,光子图需要存储大量光子以提高生成图像的质量,这不仅占用大量的内存空间,而且光照估计的时间长。论文提出基于栅格的全局光子图重建的算法,即在光子包围盒被栅格化后,其非空栅格中一定比例的光子被用来重建新的光子图,并保证重建前后栅格内光子能量和守恒,这使得重建前后光子图的光照估计的效果相近。通过增加特定栅格中的重建光子数目,能有效减少由几何偏差引起的光照估计误差,增强直接聚焦(焦散)和间接聚焦光照的绘制效果;并使用简单方法检测生成图像中少量噪声,增加少量采样即可有效减少相应的噪声。全局光子图重建算法的计算成本低,并保持生成图像的视觉独立性。
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关键词
光子
映射
全局
光子
图
重建
几何偏差
焦散
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职称材料
光子圈(链)图传播子重整化有限量严格计算(Ⅱ)
被引量:
8
7
作者
张忠灿
高飞
+3 位作者
方祯云
张宇
孙红娟
蒋敏
《重庆大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第11期101-105,共5页
采用“复变函数积分法”,对γ光子与电子(反电子)相互作用的最小电磁耦合模型中的“γ光子单圈图传播子与链图传播子”(在动量重整化中的)“有限量”———由“大动量积分极限法”所计算导出的“一重积分”表达式,作了严格解析计算和极...
采用“复变函数积分法”,对γ光子与电子(反电子)相互作用的最小电磁耦合模型中的“γ光子单圈图传播子与链图传播子”(在动量重整化中的)“有限量”———由“大动量积分极限法”所计算导出的“一重积分”表达式,作了严格解析计算和极限ε(>0)→0处理,获得了这个“有限量”的最终严格解析表达结果.同时,还对这种微小的“辐射修正”作了具体数值计算和相关讨论.
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关键词
光子
单圈
图
传播子
光子
链
图
传播子
动量重整化
复变函数积分法
辐射修正
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职称材料
光子圈(链)图传播子重整化有限量的严格解析计算(I)
被引量:
8
8
作者
张忠灿
张宇
+3 位作者
方祯云
蒋敏
孙红娟
高飞
《重庆大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第9期108-111,共4页
采用光子与电子(反电子)相互作用的最小电磁耦合模型,对“光子单圈图传播子与链图传播子”在动量重整化方案中的“有限量”的通常解析计算方法———Feynman高维收敛积分计算方法作了详尽分析、讨论与研究,发现可以从“大动量积分”计...
采用光子与电子(反电子)相互作用的最小电磁耦合模型,对“光子单圈图传播子与链图传播子”在动量重整化方案中的“有限量”的通常解析计算方法———Feynman高维收敛积分计算方法作了详尽分析、讨论与研究,发现可以从“大动量积分”计算角度出发建立起一种更为有效与实用的计算方法———大动量积分极限法.采用这种“有效计算方法”,对光子圈图传播子重整化“有限量”作了具体降维积分计算,获得了这个“有限量”的“一维积分严格解析表达式”.
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关键词
光子
单圈传播子
光子
链
图
传播子
动量重整化
Feynman收敛积分
大动量积分极限
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职称材料
基于阿贝正弦条件的光子等频图和能带结构测试系统
被引量:
1
9
作者
袁小文
王玘
+2 位作者
陈长清
张波
孙聊新
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期127-132,共6页
通过结合电磁波在周期性纳米材料中的传播特性以及阿贝完备成像理论中的阿贝正弦条件,提出了一种快速测试光子等频图和能带结构的测试技术和光学检测系统。将无限筒长显微物镜作为一种把波矢空间直接转换到实空间的变换器件,并通过配备...
通过结合电磁波在周期性纳米材料中的传播特性以及阿贝完备成像理论中的阿贝正弦条件,提出了一种快速测试光子等频图和能带结构的测试技术和光学检测系统。将无限筒长显微物镜作为一种把波矢空间直接转换到实空间的变换器件,并通过配备二维面阵CCD的光栅光谱仪实现了对周期性纳米材料的等频图和能带结构的一次性拍照,真正实现了方便、快速和无损的探测技术。利用自行搭建的测试系统对用自组装方法制备的二维周期性纳米材料进行了相关光学测试,通过实验测试结果和相关理论计算的对比验证了系统的可行性和可靠性,从而说明该光学系统在研究周期性纳米材料的光学特性方面具有一定的优势。
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关键词
测量
光子
晶体
阿贝正弦条件
光子
等频
图
原文传递
题名
使用光子映射渲染参与介质
被引量:
1
1
作者
张宇阳
刘二莉
张君琦
机构
北京航空航天大学工业设计系
北京贝尔科技集团
出处
《计算机工程与科学》
CSCD
2006年第1期65-67,88,共4页
文摘
光子映射是近年发展起来的一种新的全局光照算法。本文依据光子映射对实体物体的渲染,将其扩展到对包含参与介质的场景的渲染,为此提出了一个两路的渲染算法。在第一路中,光子从光源发射,并使用光子追踪来构造体光子图;第二路从视点出发向场景中发射光线,使用光线追踪来进行渲染,其中,根据构造好的光子图,用光线步进进行递归的辐射估计,得出最终光强。
关键词
蒙特卡洛
参与介质
光子
映射
相函数
辐射估计
光子
图
Keywords
Monte Carlo
participating media
photon mapping
phase function
radiance estimation
photon map
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
光子映射在CUDA中的研究与实现
被引量:
1
2
作者
林其选
王毅刚
机构
杭州电子科技大学图形图像研究所
出处
《计算机系统应用》
2010年第5期174-178,共5页
基金
浙江省科技计划面上项目(2008C24014)
文摘
通过修改光子映射算法的实现过程,使得该算法能够通过CUDA完全运行在最新的GPU上,从而能够充分利用GPU强大的并行计算能力,加速光子映射的实现。光子映射在CUDA中的实现主要通过两个方面来完成:构建光子图和估计辐射能。同时为了提高对光子图中的光子信息的查找速度,采用了kd-tree结构来存储光子信息,使得可以通过KNN(K-Nearest Neighbor)快速搜索光子图。在所测试环境中,渲染速度是CPU中的近10倍。
关键词
光子
映射
GPU
光子
图
KD-TREE
KNN
Keywords
photon mapping
GPU
photon map
kd-tree
KNN
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
改进的光辐射强度估算
被引量:
1
3
作者
耿中元
徐庆
孙济洲
机构
天津大学计算机科学与技术学院
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第14期4471-4474,共4页
基金
国家自然科学基金(60572169)
教育部留学回国人员科研启动基金(D4200407)
+1 种基金
天津市基础研究计划项目(06YFJMJC00400)
天津市应用基础研究计划面上项目(05YFJMJC09200)
文摘
光子图是一种高效的全局光照算法,能够模拟物理真实感光照效果。然而,经典的光子图算法的光辐射强度估算不够准确,尤其在物体的细节区域光通量计算有很大误差,细节部分的绘制质量很差。分析了光辐射强度估计的过程,找到了产生较大误差的原因,进而提出了一种改进的光辐射强度估算方法。对于搜索范围内的每个光子,求出它在绘制点的切平面上的投影,判断投影点与绘制点之间的距离是否小于搜索半径,进而决定是否使用该光子计算光通量。改进后的算法虽然增加了一些计算时间,但是显著地提高了光辐射强度估计的准确性。理论分析和场景测试证明改进后的算法明显改善了物体细节部分的绘制效果。
关键词
光子
图
全局光照
蒙特卡罗
光辐射强度估算
Keywords
photon mapping
global illumination
Monte Carlo
radiance estimation
分类号
TP314 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
基于光子图海水点扩展函数的估计
4
作者
雷选华
周向阳
李晴
杨克成
机构
华中科技大学武汉光电国家实验室光电子科学与工程学院
海军工程大学兵器工程系
华中科技大学武昌分校信息科学与技术系
出处
《光学与光电技术》
2010年第5期49-52,共4页
基金
国防"十一五"基金(471071503)资助项目
文摘
海水中粒子对光的散射是水下图像模糊的主要原因。点扩展函数能够反映海水中光的空间扩散程度,使用点扩展函数,水下图像能被恢复或增强。提出了一种基于光子图海水点扩展函数的估计方法,该方法通过用光子图求解辐射传输方程,对光场内任意点的辐射强度进行估计。通过与蒙特卡洛仿真点扩展函数的方法相比较,结果表明两者具有较好的一致性。
关键词
水下成像
光子
图
点扩展函数
辐射传输方程
Keywords
underwater image
photon map
point spread function
transmission equation
分类号
TN911.73 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于去噪光子图的光子映射
5
作者
蔡鹏
尹宝才
孔德慧
机构
北京工业大学计算机学院多媒体与智能软件技术北京市重点实验室
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期1844-1848,共5页
基金
国家自然科学基金(60825203
U0935004)
文摘
光子映射是产生高质量的照片级图像的有效方法。基于内存中有限的M个光子,提出基于去噪光子图的光子映射,即通过光子能量传递,得到若干个包含M个去噪光子的光子图保存到外存中;在光照估计阶段,将外存中这些去噪光子图依次读入内存,进行光照估计而得到相应的图像,最终的图像为上述图像的平均。这大大减少了光照估计的噪声,通过设置较小的光照估计的最近光子数目,可以得到噪声和偏差都很小的图像,并且视点切换时无需重新进行光子跟踪,即绘制时间非常少。实验表明只需较少的去噪光子图,就能得到很好的光照估计的效果。
关键词
光子
映射
噪声
偏差
去噪
光子
图
外存
Keywords
photon mapping
noise
bias
noise-reduced photon map
external memory
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
下载PDF
职称材料
题名
基于栅格的全局光子图重建
6
作者
蔡鹏
孔德慧
尹宝才
机构
北京工业大学计算机学院多媒体与智能软件技术北京市重点实验室
出处
《图学学报》
CSCD
北大核心
2013年第4期10-15,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(U0935004
61227004)
文摘
基于光子图的光子映射算法能产生高质量的照片级图像。对于光照复杂的场景,光子图需要存储大量光子以提高生成图像的质量,这不仅占用大量的内存空间,而且光照估计的时间长。论文提出基于栅格的全局光子图重建的算法,即在光子包围盒被栅格化后,其非空栅格中一定比例的光子被用来重建新的光子图,并保证重建前后栅格内光子能量和守恒,这使得重建前后光子图的光照估计的效果相近。通过增加特定栅格中的重建光子数目,能有效减少由几何偏差引起的光照估计误差,增强直接聚焦(焦散)和间接聚焦光照的绘制效果;并使用简单方法检测生成图像中少量噪声,增加少量采样即可有效减少相应的噪声。全局光子图重建算法的计算成本低,并保持生成图像的视觉独立性。
关键词
光子
映射
全局
光子
图
重建
几何偏差
焦散
Keywords
photon mapping
reconstruction of global photon map
geometry bias
caustic
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
光子圈(链)图传播子重整化有限量严格计算(Ⅱ)
被引量:
8
7
作者
张忠灿
高飞
方祯云
张宇
孙红娟
蒋敏
机构
重庆大学理论物理研究所
出处
《重庆大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第11期101-105,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(10175096)
973计划资助项目(2003CB71630)
重庆市自然科学基金重点项目(8562)
文摘
采用“复变函数积分法”,对γ光子与电子(反电子)相互作用的最小电磁耦合模型中的“γ光子单圈图传播子与链图传播子”(在动量重整化中的)“有限量”———由“大动量积分极限法”所计算导出的“一重积分”表达式,作了严格解析计算和极限ε(>0)→0处理,获得了这个“有限量”的最终严格解析表达结果.同时,还对这种微小的“辐射修正”作了具体数值计算和相关讨论.
关键词
光子
单圈
图
传播子
光子
链
图
传播子
动量重整化
复变函数积分法
辐射修正
Keywords
photon one-loop propagator
photon-chain propagator
moment renormalization
complex function integral method
radialization correction
分类号
O365 [理学—流体力学]
O230 [理学—力学]
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职称材料
题名
光子圈(链)图传播子重整化有限量的严格解析计算(I)
被引量:
8
8
作者
张忠灿
张宇
方祯云
蒋敏
孙红娟
高飞
机构
重庆大学理论物理研究所
出处
《重庆大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第9期108-111,共4页
基金
国家自然科学基金资助课题(10175096)
973计划项目(2003CB71630)
文摘
采用光子与电子(反电子)相互作用的最小电磁耦合模型,对“光子单圈图传播子与链图传播子”在动量重整化方案中的“有限量”的通常解析计算方法———Feynman高维收敛积分计算方法作了详尽分析、讨论与研究,发现可以从“大动量积分”计算角度出发建立起一种更为有效与实用的计算方法———大动量积分极限法.采用这种“有效计算方法”,对光子圈图传播子重整化“有限量”作了具体降维积分计算,获得了这个“有限量”的“一维积分严格解析表达式”.
关键词
光子
单圈传播子
光子
链
图
传播子
动量重整化
Feynman收敛积分
大动量积分极限
Keywords
photon one-loop propagator
photon-chain propagator
moment renormalization
Feynraan convergence integral
great moment integral limitation
分类号
O365 [理学—流体力学]
O230 [理学—力学]
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职称材料
题名
基于阿贝正弦条件的光子等频图和能带结构测试系统
被引量:
1
9
作者
袁小文
王玘
陈长清
张波
孙聊新
机构
华中科技大学光学与电子信息学院武汉光电国家实验室
中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期127-132,共6页
基金
国家自然科学基金(11104320)
上海市自然科学基金(11ZR1442300)
文摘
通过结合电磁波在周期性纳米材料中的传播特性以及阿贝完备成像理论中的阿贝正弦条件,提出了一种快速测试光子等频图和能带结构的测试技术和光学检测系统。将无限筒长显微物镜作为一种把波矢空间直接转换到实空间的变换器件,并通过配备二维面阵CCD的光栅光谱仪实现了对周期性纳米材料的等频图和能带结构的一次性拍照,真正实现了方便、快速和无损的探测技术。利用自行搭建的测试系统对用自组装方法制备的二维周期性纳米材料进行了相关光学测试,通过实验测试结果和相关理论计算的对比验证了系统的可行性和可靠性,从而说明该光学系统在研究周期性纳米材料的光学特性方面具有一定的优势。
关键词
测量
光子
晶体
阿贝正弦条件
光子
等频
图
Keywords
measurement
photonic crystal
Abbe sine condition
photonic isofrequency curves
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
使用光子映射渲染参与介质
张宇阳
刘二莉
张君琦
《计算机工程与科学》
CSCD
2006
1
下载PDF
职称材料
2
光子映射在CUDA中的研究与实现
林其选
王毅刚
《计算机系统应用》
2010
1
下载PDF
职称材料
3
改进的光辐射强度估算
耿中元
徐庆
孙济洲
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
1
下载PDF
职称材料
4
基于光子图海水点扩展函数的估计
雷选华
周向阳
李晴
杨克成
《光学与光电技术》
2010
0
下载PDF
职称材料
5
基于去噪光子图的光子映射
蔡鹏
尹宝才
孔德慧
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012
0
下载PDF
职称材料
6
基于栅格的全局光子图重建
蔡鹏
孔德慧
尹宝才
《图学学报》
CSCD
北大核心
2013
0
下载PDF
职称材料
7
光子圈(链)图传播子重整化有限量严格计算(Ⅱ)
张忠灿
高飞
方祯云
张宇
孙红娟
蒋敏
《重庆大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
8
下载PDF
职称材料
8
光子圈(链)图传播子重整化有限量的严格解析计算(I)
张忠灿
张宇
方祯云
蒋敏
孙红娟
高飞
《重庆大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
8
下载PDF
职称材料
9
基于阿贝正弦条件的光子等频图和能带结构测试系统
袁小文
王玘
陈长清
张波
孙聊新
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
1
原文传递
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