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基于纹理映射与Phong光照模型的体绘制加速算法 被引量:20
1
作者 张尤赛 陈福民 《中国图象图形学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2003年第9期1048-1054,共7页
为了提高体绘制速度,提出了一种基于纹理映射、具有Phong光照效果的体绘制加速算法.该算法是根据Phong光照模型,利用一单位球面体来仿真相同光照绘制条件下的每一个体素的反射光强,首先形成一个以法线矢量为索引值的反射光强查寻表,再... 为了提高体绘制速度,提出了一种基于纹理映射、具有Phong光照效果的体绘制加速算法.该算法是根据Phong光照模型,利用一单位球面体来仿真相同光照绘制条件下的每一个体素的反射光强,首先形成一个以法线矢量为索引值的反射光强查寻表,再应用窗值变换的加速算法来计算体素的不透明度;然后采用纹理映射的方法将体素光强值与由不透明度组成的3D数据集从物体空间投射到观察空间,再沿视方向融合为3D图象.实验表明,这种3D旋转的明暗修正保证了体绘制中3D旋转几何变换的多视角观察的交互速度.由于该算法综合了体绘制软件算法数据处理与纹理映射硬件加速的优点,并用2D纹理映射与融合的方法实现了体数据的3D重建,因而不仅降低了对计算机硬件与软件环境的要求,而且在目前通用个人计算机上即可获得近似实时的交互绘制速度和良好的3D图象品质.据研究,该算法同样适用于3D纹理映射的体绘制方法. 展开更多
关键词 纹理映射 体绘制 加速算法 图象质量 phong光照模型 遍历体数据
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一种基于物理反射模型颜色不变性的阈值分割算法 被引量:8
2
作者 蔡珣 孟祥旭 +2 位作者 郝兴伟 连莉 姜龙 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期282-287,共6页
提出了一种适用于视频监控场景的基于物理反射模型的阈值分割算法,该算法主要解决背景颜色识别受光强非均匀分布、高光效应影响的问题.算法步骤主要包括:首先基于Phong反射模型推导出漫反射分量颜色不变性并根据这一判定条件计算得到漫... 提出了一种适用于视频监控场景的基于物理反射模型的阈值分割算法,该算法主要解决背景颜色识别受光强非均匀分布、高光效应影响的问题.算法步骤主要包括:首先基于Phong反射模型推导出漫反射分量颜色不变性并根据这一判定条件计算得到漫反射分量系数;其次,利用微分法则实现对模型镜面反射分量系数和镜面反射强度指数的估计;最后,根据建立的物理反射模型实现背景阈值分割.大量实验分析结果表明,文中提出的算法利用视频监控的物理反射模型和大量统计信息,能够更好地解决受光强非均匀分布和高光效应影响的颜色识别问题. 展开更多
关键词 颜色不变性 阈值分割 计算机视觉 视频监控 phong物理反射模型
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基于分块Morton压缩和混合生成准则的地形简化方法 被引量:6
3
作者 韩敏 陈鸿博 郑丹晨 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期293-301,共9页
针对利用Morton编码规则压缩数字高程模型(DEM)数据存在的只适用于较平缓地形的问题,提出了基于地表粗糙度的Morton分块压缩方法.在地形分块时采用二级划分方法,只对地表粗糙度比较小的地形块编码压缩,减少数据读取及编码数量,提高压缩... 针对利用Morton编码规则压缩数字高程模型(DEM)数据存在的只适用于较平缓地形的问题,提出了基于地表粗糙度的Morton分块压缩方法.在地形分块时采用二级划分方法,只对地表粗糙度比较小的地形块编码压缩,减少数据读取及编码数量,提高压缩速率;在建模部分,首先对基于地形局部熵的生成准则进行改进,形成一种视相关局部熵生成准则,利用此准则对近处地形进行简化,然后将此准则与Phong光照模型相结合形成一种混合生成准则,用Phong光照模型对远处地形简化.实验结果表明,采用文中方法可以在有效地减少绘制三角形的同时保留地形局部细节,提高了地形可视化效果. 展开更多
关键词 地表粗糙度 Morton编码 地形局部熵 phong光照模型
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应用光照模型的交通车辆识别定位的高分辨率遥感方法 被引量:5
4
作者 曹天扬 申莉 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期39-45,共7页
针对识别和定位路面上每辆汽车这一交通遥感图像处理的核心环节,提出一种解决方法。应用光照模型推导出路面、车辆(深浅两类)、汽车阴影在全色遥感影像中的亮度差异与亮度变化特征。以亮度差异为基础建立了能够将车辆区域从路面遥感图... 针对识别和定位路面上每辆汽车这一交通遥感图像处理的核心环节,提出一种解决方法。应用光照模型推导出路面、车辆(深浅两类)、汽车阴影在全色遥感影像中的亮度差异与亮度变化特征。以亮度差异为基础建立了能够将车辆区域从路面遥感图像中分割出来的图层分离算法。针对密集行驶的汽车因阴影相互覆盖而容易被误识别为一辆大型车的问题以及浅色车因深色车窗造成的识别结果割裂问题,利用亮度变化特征以及阴影、车窗与汽车的位置关系设计了车辆区域内的阴影和车窗干扰消除算法,通过闭运算实现了遥感图像中的汽车识别与定位。选用10幅交通遥感图像进行了测试,对浅色车的识别率大于92%,对深色车的识别率大于87%。 展开更多
关键词 交通遥感信息处理 车辆识别定位 phong光照模型 阴影滤除 车窗干扰
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含镜面反射面形的傅里叶变换轮廓术 被引量:5
5
作者 陈利娟 徐利华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1349-1353,共5页
对于反射光含镜面反射的物体而言,由于镜面反射的存在,将会导致图像中存在许多的高亮区。因为镜面反射光强相对较强,因此图像中高亮区镜面反射光会不可避免地掩盖漫反射光场分布中的相位信息,从而导致错误的三维面形测量。从分析傅里叶... 对于反射光含镜面反射的物体而言,由于镜面反射的存在,将会导致图像中存在许多的高亮区。因为镜面反射光强相对较强,因此图像中高亮区镜面反射光会不可避免地掩盖漫反射光场分布中的相位信息,从而导致错误的三维面形测量。从分析傅里叶变换轮廓术中光场的偏振特性出发,利用光学器件的滤光作用,结合现有傅里叶变换轮廓术和Phong光照模型,实现了含镜面反射的物体面形的三维测量。理论分析与实验结果均证明了镜面反射将影响调制光场的高度分布,并且还证明了提出的测量方法可有效消除投影光源造成的高反光区域,极大地扩展了傅里叶变换轮廓术的测量领域。 展开更多
关键词 表面光学 高光的消除 傅里叶变换轮廓术 镜面反射 phong光照模型
原文传递
改进的光线投射法 被引量:4
6
作者 钱鹰 张翔 赖均 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第11期3780-3783,共4页
采用光线投射法对连续CT图片进行三维重建,针对传统的光线投射法采样点计算量大,难以实现交互的问题,在采样过程中,利用平行投射直线之间的空间递推关系,提出了快速计算射线与平面集合的交点的算法,加快采样点的获取速度,实现重建速度... 采用光线投射法对连续CT图片进行三维重建,针对传统的光线投射法采样点计算量大,难以实现交互的问题,在采样过程中,利用平行投射直线之间的空间递推关系,提出了快速计算射线与平面集合的交点的算法,加快采样点的获取速度,实现重建速度上的提高。针对光线计算重复的问题,采用简化后的Phong光照模型,使得最后重建的显示效果更加理想。通过一台带有独立显卡的PC机,实现了改进后的算法,验证了该算法的实际效用。 展开更多
关键词 三维重建 光线投射法 采样点 体素 三线性插值 phong光照模型
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波纹板焊缝跟踪激光传感器的性能研究 被引量:3
7
作者 崔筱玮 田松亚 +1 位作者 熊忆明 牛大力 《电焊机》 2015年第5期90-94,共5页
采用一种空间漫反射激光测距传感器,研究了波纹板倾斜角与测量结果的关系。在保证被测面上激光光点与传感器之间距离不变的条件下,对不同倾斜角的被测面进行了激光测距试验,并利用Phong光照模型解释了倾角对试验结果的影响。随着被测面... 采用一种空间漫反射激光测距传感器,研究了波纹板倾斜角与测量结果的关系。在保证被测面上激光光点与传感器之间距离不变的条件下,对不同倾斜角的被测面进行了激光测距试验,并利用Phong光照模型解释了倾角对试验结果的影响。随着被测面倾角增加,传感器测量结果的偏差增大;当倾斜角小于45°时,测量结果的偏差在0.5 mm以内;当倾斜角大于45°时,测量结果的偏差大于0.5 mm。研究结果表明,该激光传感器可以用于检测不大于45°的波纹板,能够满足其折线焊缝跟踪的精度要求。 展开更多
关键词 激光传感器 波纹板 倾斜角度 phong光照模型
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基于CUDA的体绘制GPU加速算法 被引量:1
8
作者 吴磊 王彬 《生命科学仪器》 2009年第9期-,共4页
本文主要是针对传统意义上的体绘制的经典算法——光线投射算法,在已有的GPU加速的基础上,提出了利用CUDA实现对算法的优化和加速。具体来讲,首先需要将体数据以三维纹理的形式储存在GPU的显存中,之后利用CUDA的并行处理能力对显存中的... 本文主要是针对传统意义上的体绘制的经典算法——光线投射算法,在已有的GPU加速的基础上,提出了利用CUDA实现对算法的优化和加速。具体来讲,首先需要将体数据以三维纹理的形式储存在GPU的显存中,之后利用CUDA的并行处理能力对显存中的数据进行相应的处理,主要包括:生成存储顶点灰度值和颜色的纹理数组,计算顶点梯度,实现坐标系的转换,确定有效光线,利用Phong光照模型来求得光线上各等距采样点的反射分量,最后利用累加函数求得屏幕上每一点的像素值。实验结果表明:我们利用CUDA对光线投射算法的实现比传统的GPU加速算法大大提高了速度和成像质量。 展开更多
关键词 光线投射 三维纹理 三维数据场 phong光照模型 数据重建
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基于偏离映射的纹理传输算法研究
9
作者 李苹 钱文华 杜常青 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第S3期402-405,共4页
研究二维图像纹理传输问题,目前在二维纹理映射的传统算法中,主要通过基于纹理合成的传输算法实现纹理映射的效果。针对传统算法中基于纹理拼接导致迭代次数多、计算复杂度高的问题,为提高纹理映射的速度,提出了一种基于光照明模型实现... 研究二维图像纹理传输问题,目前在二维纹理映射的传统算法中,主要通过基于纹理合成的传输算法实现纹理映射的效果。针对传统算法中基于纹理拼接导致迭代次数多、计算复杂度高的问题,为提高纹理映射的速度,提出了一种基于光照明模型实现纹理映射,产生纹理传输效果的算法。该算法主要采用Phong光照明模型对目标图像进行预处理形成虚拟表面,根据纹理图像和目标图像计算偏离映射角度,其次,参考图像的纹理特征根据偏离角度映射到目标图像中。实验结果表明,改进的纹理传输算法运行速度快,易于实现,避免了耗时的纹理合成计算,可针对局部目标区域进行局部映射,具有一定的实用性。 展开更多
关键词 纹理传输 偏离映射 phong光照明模型
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一种海水仿真的改进模型(英文)
10
作者 李蓓蓓 赵志宏 《上海第二工业大学学报》 2008年第2期81-85,共5页
提出了一种海水表面波在不同外部环境条件下模拟算法,以Gestner-Wave方法为基础进行建模,产生少量变化的海水波时隐时现,对Phong光照模型中部分参数进行调节增强视觉效果,即使海水沿不同坐标方向运动,其实时性也较好。实验结果表明该种... 提出了一种海水表面波在不同外部环境条件下模拟算法,以Gestner-Wave方法为基础进行建模,产生少量变化的海水波时隐时现,对Phong光照模型中部分参数进行调节增强视觉效果,即使海水沿不同坐标方向运动,其实时性也较好。实验结果表明该种算法具有有效性,能基本满足用户需求。 展开更多
关键词 海水波 phong光照模型 迭代
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多涂覆目标的RCS可视化计算
11
作者 孙元 吴先良 李超 《信息技术》 2008年第4期16-18,23,共4页
涂覆雷达吸波材料技术(RAM)是隐身技术中重要的技术之一,在现代隐身武器设计中得到广泛应用。GRECO方法使用Phong光照模型获取法矢等几何参数,只能处理目标表面单一涂覆的情况。使用索引法即用像素的颜色表示索引序号的方法,就可以处理... 涂覆雷达吸波材料技术(RAM)是隐身技术中重要的技术之一,在现代隐身武器设计中得到广泛应用。GRECO方法使用Phong光照模型获取法矢等几何参数,只能处理目标表面单一涂覆的情况。使用索引法即用像素的颜色表示索引序号的方法,就可以处理目标表面不同部位有不同涂覆参数的多种涂覆情况。计算结果与相关文献进行比较,结果令人满意。 展开更多
关键词 雷达散射截面 涂覆 phong光照模型 索引法
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顾及飞机姿态角的滩涂LiDAR强度数据修正法
12
作者 周唯 彭认灿 董箭 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1249-1257,共9页
在深入分析现有机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)强度修正算法在滩涂地区适用性的基础上,针对单纯利用激光入射角对滩涂LiDAR强度信息进行高光修正有可能造成强度修正中心位置偏移的问题,利用视点端的飞机姿态角对目标... 在深入分析现有机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)强度修正算法在滩涂地区适用性的基础上,针对单纯利用激光入射角对滩涂LiDAR强度信息进行高光修正有可能造成强度修正中心位置偏移的问题,利用视点端的飞机姿态角对目标端的激光入射角进行精密校正,结合校正后的入射角和经典的Phong光照模型,提出了一种顾及飞机姿态角的滩涂LiDAR强度修正模型,通过对经典强度修正后的数据进行进一步的高光修正,定量补偿了强度修正中心的位置偏移量,实现了强度信息中高光现象的有效消除。在MATLAB平台下对方法的正确性和有效性进行了实验验证,结果表明,经由该方法修正后的强度信息具有更好的同质性,可显著提高地物分类的准确性。 展开更多
关键词 LIDAR 滩涂 强度修正 飞机姿态角 冯氏光照模型
原文传递
基于改进Blinn-Phong光照模型的机载SVS地形着色方法
13
作者 俞键 杨世保 +2 位作者 赵宝奇 丁浩 冯国昌 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期92-97,共6页
三维地形着色技术是机载合成视景系统的重要技术之一,传统的纹理贴图需要大量纹理数据库存储资源,基于光线追踪的全局光照模型对嵌入式软硬件资源要求高。针对这一问题,设计了一种基于改进Blinn-Phong光照模型的机载合成视景系统(SVS)... 三维地形着色技术是机载合成视景系统的重要技术之一,传统的纹理贴图需要大量纹理数据库存储资源,基于光线追踪的全局光照模型对嵌入式软硬件资源要求高。针对这一问题,设计了一种基于改进Blinn-Phong光照模型的机载合成视景系统(SVS)地形着色方法,改进了光照模型,优化了顶点颜色映射、法向量计算算法。仿真试验结果表明,改进方法存储占用、内存占用显著低于纹理贴图,在CPU占用率、GPU占用率、显示帧率方面优于改进前,适用于机载合成视景系统应用场景。 展开更多
关键词 合成视景系统 三维地形可视化 Blinn-phong光照模型
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一种改进的基于GPU编程的光线投射算法 被引量:3
14
作者 康健超 康宝生 +3 位作者 冯筠 王国栋 唐斌 赵建东 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第1期199-201,共3页
针对传统光线投射算法采样效率低、绘制精度差等缺点,提出一种新的体绘制算法,所给算法采用新的采样合成函数,并结合经典的Blinn-Phong光照模型,采用不透明度提前截止判断光线终止。整个过程使用Cg语言编写顶点程序和片段程序来实现。... 针对传统光线投射算法采样效率低、绘制精度差等缺点,提出一种新的体绘制算法,所给算法采用新的采样合成函数,并结合经典的Blinn-Phong光照模型,采用不透明度提前截止判断光线终止。整个过程使用Cg语言编写顶点程序和片段程序来实现。实验结果表明算法既可以增强传统光线投射算法的绘制效果,也可以加快算法的速度。 展开更多
关键词 体绘制 光线投射算法 Blinn.phong光照模型 图形处理器
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基于光照模型的流线绘制算法
15
作者 马晓军 谢剑薇 张勇 《装备指挥技术学院学报》 2000年第5期55-58,共4页
传统流线绘制技术使用基于平面明暗处理的带箭头线段来生成流线,这使得流场的空间信息大为减弱。将光照模型运用在流线单元上,考虑环境光、漫反射光、镜面反射光等对流线的作用,并加上透明效果,从而可以增强用户对流场空间信息的洞... 传统流线绘制技术使用基于平面明暗处理的带箭头线段来生成流线,这使得流场的空间信息大为减弱。将光照模型运用在流线单元上,考虑环境光、漫反射光、镜面反射光等对流线的作用,并加上透明效果,从而可以增强用户对流场空间信息的洞察力。 展开更多
关键词 科学计算可视化 流线 phong光照模型 材质
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