大规模场景的消隐技术 被引量：6

1

作者 王章野 陆艳青 彭群生 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第9期8-10,共3页

计算机图形学的快速发展使处理大规模场景中的数据变得日益重要，文章主要讨论了近几年最新发展的消隐算法。

关键词 消隐 视域裁剪 空间剖分 计算机图形学 大规模场景

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绘制大规模场景的可见性计算技术 被引量：10

2

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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大规模场景分割及LOD结构生成算法研究 被引量：7

3

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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大规模地貌场景的实时纹理合成 被引量：4

4

作者 朱涛 罗仕鉴 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期264-266,共3页

提出一种新的高效的大规模三维地貌纹理合成方法。把三维地貌场景进行透视变换投影到平面上,对这些平面上的三角网格赋一个连续的缩放因子场,把给定的纹理缩放成很多级别,使得可以和网格上的缩放因子相对应,按二维平面三角面片纹理合成... 提出一种新的高效的大规模三维地貌纹理合成方法。把三维地貌场景进行透视变换投影到平面上,对这些平面上的三角网格赋一个连续的缩放因子场,把给定的纹理缩放成很多级别,使得可以和网格上的缩放因子相对应,按二维平面三角面片纹理合成的思想进行合成。实验表明,该方法在不拉伸纹理的同时能够达到实时,取得良好的视觉合成效果。 展开更多

关键词 纹理合成 缩放因子 大规模场景

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基于Multigen Creator和Vega的连云港市港口三维场景可视化研究 被引量：4

5

作者 刘如飞 季迎春 +1 位作者 洪鹏煜 曾宏斌 《海洋信息》 2009年第4期1-4,共4页

以三维建模软件Creator和实时场景驱动软件Vega为平台,以连云港市港口为例,阐述了基于Multigen Creator和Vega软件创建大规模场景及场景漫游的一般过程和方法,论述了在三维场景构建中原数据处理、地形生成、道路构建、外部引用、纹理映... 以三维建模软件Creator和实时场景驱动软件Vega为平台,以连云港市港口为例,阐述了基于Multigen Creator和Vega软件创建大规模场景及场景漫游的一般过程和方法,论述了在三维场景构建中原数据处理、地形生成、道路构建、外部引用、纹理映射及实例化等建模技术,以及在Vega/LynX平台下实现虚拟场景漫游的方法。 展开更多

关键词 大规模场景 CREATOR VEGA 虚拟场景漫游

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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

6

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

7

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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基于多线程并行的大规模场景交互漫游研究 被引量：4

8

作者 万定生 余宇峰 陈静 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第9期2275-2278,2316,共5页

针对大规模三维场景的交互漫游,提出了一种基于多线程并行调度解决方案,并给出了相应的交互漫游算法。该方法使用离散层次细节技术结合视点相关的动态连续层次细节选择和过渡的批LOD技术。在预处理阶段,对大规模场景进行分层分块处理;... 针对大规模三维场景的交互漫游,提出了一种基于多线程并行调度解决方案,并给出了相应的交互漫游算法。该方法使用离散层次细节技术结合视点相关的动态连续层次细节选择和过渡的批LOD技术。在预处理阶段,对大规模场景进行分层分块处理;在实时漫游阶段,采用多线程并行技术:绘制线程利用四叉树层次进行可见性剔除和视点相关简化获取当前可绘地形,并将其提交给GPU进行绘制。预取线程通过预测视点的位置,从外存预取相关的几何数据并调入内存。将该方法应用于具体实例,取得了良好效果,证明了该并行方法的有效性。 展开更多

关键词 交互式漫游 大规模场景 多线程 四叉树 外存调度

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人工路标辅助的室内移动机器人SLAM 被引量：4

9

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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大规模三维模型加速渲染技术的研究与应用 被引量：4

10

作者 刘一明 何晓曦 黄世贤 《成都信息工程大学学报》 2021年第3期300-304,共5页

随着在游戏和仿真领域中对大规模场景的要求日益提高,为了保证一般计算机在大规模三维模型的场景中仍能够较高帧率运行,基于Morton码提出了一种场景遍历算法。该算法根据满四叉树节点编码思想对线性四叉树的Morton码进行了改进,提出了... 随着在游戏和仿真领域中对大规模场景的要求日益提高,为了保证一般计算机在大规模三维模型的场景中仍能够较高帧率运行,基于Morton码提出了一种场景遍历算法。该算法根据满四叉树节点编码思想对线性四叉树的Morton码进行了改进,提出了一种线性多段结构,并且结合了自底向上合并的BVH来减少遍历节点,最后利用视锥体对场景内的物体进行快速裁剪。该算法结合场景中的多层均匀网格,利用CPU的多核并行计算能力,根据上层遍历结果,快速得到下层输入,能够快速对场景中的物体进行可见性裁剪,提高计算机在大规模模型场景的渲染帧率。实验结果表明了该算法的正确性和可行性,与传统的加速结构相比,帧率有了明显的提升。 展开更多

关键词 大规模场景 加速结构 Morton码 四叉树 BVH

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大规模外存场景的交互绘制 被引量：4

11

作者 高宇 魏迎梅 吴玲达 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期792-797,共6页

在场景分割的基础上,提出一种连续分层层次细节模型组织场景,并对视点空间进行划分,为每个视点单元计算恰好满足单元内任意视点屏幕像素误差的场景图节点列表,称为cell-front;然后利用cell-front对外存模型的存储进行重新设计.在绘制时... 在场景分割的基础上,提出一种连续分层层次细节模型组织场景,并对视点空间进行划分,为每个视点单元计算恰好满足单元内任意视点屏幕像素误差的场景图节点列表,称为cell-front;然后利用cell-front对外存模型的存储进行重新设计.在绘制时采用多线程技术,绘制线程对当前cell-front进行可见性剔除和视点相关的选择绘制;预取线程采用一种基于视点单元的预取策略,利用视点单元之间cell-front的变化控制预取数据的调度.该算法能够在保证场景绘制质量的前提下,在普通的PC机上实现大规模外存场景的实时交互显示. 展开更多

关键词 交互绘制 大规模场景 连续分层层次细节模型 可见性剔除 外存算法

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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

12

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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线性复杂度的网格优化划分 被引量：3

13

作者 李静 王文成 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2488-2496,共9页

均匀网格划分是一种重要的场景空间组织结构,在光线跟踪绘制、碰撞检测、路径规划等方面有着广泛的应用.特别是由于其计算简单,很适合动态环境的处理.由于该结构的创建时间、空间需求和应用效率与网格分辨率密切相关,优化的网格划分一... 均匀网格划分是一种重要的场景空间组织结构,在光线跟踪绘制、碰撞检测、路径规划等方面有着广泛的应用.特别是由于其计算简单,很适合动态环境的处理.由于该结构的创建时间、空间需求和应用效率与网格分辨率密切相关,优化的网格划分一直是国际上探讨的重要问题.对此,提出一种新的优化划分方法,确保该结构的创建时间和空间需求都是O(N)复杂度的.这里,N是场景的面片数.同时,在相关的应用计算方面,比如光线跟踪,可与目前最好的加速计算结构相媲美.实验结果表明,该优化划分方法所产生的层次网格结构具有与当前主流的加速结构kd树相当的加速效率,且大幅降低了创建时间,优于已有的类似工作. 展开更多

关键词 网格 光线跟踪 动态场景 大规模场景 分辨率

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图形图像融合的海量建筑绘制 被引量：3

14

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

15

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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一种基于VRML的大规模场景中LOD节点的改进方法 被引量：1

16

作者 刘伟伟 张军 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2008年第S1期124-126,共3页

用虚拟现实建模语言(VRML)可完好的模拟出现实世界中的各种场景,由于其场景文件小,结构层次简单,语言直观,被广泛的应用于网络虚拟现实。但其缺点也是明显的,由于VRML提供的LOD(Level of Details)节点不能对内存进行有效的控制,使得其... 用虚拟现实建模语言(VRML)可完好的模拟出现实世界中的各种场景,由于其场景文件小,结构层次简单,语言直观,被广泛的应用于网络虚拟现实。但其缺点也是明显的,由于VRML提供的LOD(Level of Details)节点不能对内存进行有效的控制,使得其在较大规模的场景显示过程中,经常会出现内存溢出错误进而导致节点的丢失,显示出错。所以本文就针对此问题,利用ProximitySensor(接近传感器)节点,对LOD进行了改进,提供了一个比较有效实用的解决方法,能有效的控制内存的使用,使内存问题不再是VRML大规模场景显示的一个瓶劲。 展开更多

关键词 内存 LOD(level of details) 大规模场景

原文传递

一种基于GPU的柔和阴影实现方法研究 被引量：3

17

作者 付燕丽 刘循 《计算机技术与发展》 2013年第2期52-56,共5页

阴影是虚拟环境中真实感的重要特征。由于并行分割的阴影贴图算法的通用性和效率,它对大规模复杂的虚拟环境中的实时阴影渲染起了重要作用。但是对于塔台仿真系统这样的大规模动态场景,锯齿现象依然存在,利用差值阴影贴图等方法,对其效... 阴影是虚拟环境中真实感的重要特征。由于并行分割的阴影贴图算法的通用性和效率,它对大规模复杂的虚拟环境中的实时阴影渲染起了重要作用。但是对于塔台仿真系统这样的大规模动态场景,锯齿现象依然存在,利用差值阴影贴图等方法,对其效果进行了改进,并利用GPU强大的浮点数运算能力和并行处理能力加速了阴影的实现,有效地保证了阴影的真实性和实时性。实验结果表明生成的阴影边缘柔和,抗锯齿效果好,有效地解决了偏离和光渗问题,达到了实时仿真的要求。 展开更多

关键词 阴影图 反走样 图形处理单元 大规模场景 并行分割的阴影贴图 差值阴影贴图

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面向飞行模拟的大气效果实时绘制技术 被引量：3

18

作者 雷励星 范贤德 徐振中 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1019-1022,共4页

针对飞行模拟器视景仿真系统特点,提出了一种适用于大规模场景、基于物理的大气效果实时绘制方法。介绍了大气效果的基本概念、实时绘制的简化模型和图形处理器(GPU)加速方法;修正了光照模型,使大气散射效果随高度而变化;使用开源视景... 针对飞行模拟器视景仿真系统特点,提出了一种适用于大规模场景、基于物理的大气效果实时绘制方法。介绍了大气效果的基本概念、实时绘制的简化模型和图形处理器(GPU)加速方法;修正了光照模型,使大气散射效果随高度而变化;使用开源视景仿真软件OSG(OpenSceneGraph),实现了大场景单散射大气效果的实时绘制。结果表明,基于物理的大气效果绘制,能增加飞行模拟视景仿真的真实感。 展开更多

关键词 飞行模拟 大气效果 模型修正 大规模场景 实时绘制

原文传递

大规模场景中实时阴影的绘制 被引量：2

19

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

大区域地物场景的交互绘制 被引量：2

20

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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