三维数据场在扫描式体显示器中的可视化

基于双螺旋屏幕扫描式的体显示系统,设计并实现了一种面向真实立体空间的三维数据场可视化方法。利用双螺旋屏幕的旋转运动扫描出均质稳定的图像空间,渲染过程中将规则的三维离散数据场分割成一组间隔均匀的螺旋切片,采用分层体绘制方法将这些数据切片渲染成一系列单独的切片图像。切片图像序列通过高频投影方式依次投射到图像空间,采用多线程技术实现投影时序与屏幕运动之间的同步机制,最终完整的三维图像被周期性地逐层扫描显示出来。实验结果表明,该方法输出的空间图像均匀清晰,呈现自然的立体状态,保留了固有的三维尺度,可以环绕显示器提供全方位的观察自由度。

面向体三维显示器的图形算法设计

针对一种基于旋转双螺旋屏幕逐层扫描技术的体三维显示系统,设计并实现了一套支持真实空间三维显示的图形算法体系。算法核心主要包括立体图元的体素化,切片图像渲染和投影同步控制等3个环节。图形系统通过离散三维网格模型获取体三维显示需要的体数据,并根据螺旋屏幕的几何特征将物体的体数据集渲染成切片图像序列发送至高速投影单元,在保持投影与屏幕旋转同步的情况下,快速变换的投影图像基于视觉暂留融合成具有真实物理深度的三维影像。算法在体三维显示器样机上进行了验证,显示的三维影像占据真实物理空间,具备全方向观察角度,围绕显示器可直接观察到立体图像各个不同侧面,如同观察真实物体一样。

基于数字微镜器件和旋转螺旋屏的体三维显示系统

研究了一种新型体三维显示系统。利用数字微镜设备(DMD)作为高速空间光调制器(SLM),将三维物体的面片模型经过体素化而获得的螺旋切片序列投射到旋转螺旋屏上,基于视觉暂留效应,按时序高速变化的切片序列被人眼感知为具有真实物理深度的三维图像。重点阐述了基于旋转螺旋屏的成像空间构成方法,分析了基于体立方(BCC)采样策略的体素化方法,设计了针对二值切片图像的DMD控制算法。实验结果表明,BCC采样策略减少了40%以上的体显示数据,DMD的高速响应能力使得原理样机较基于振镜的设计更具显示复杂物体的能力,在500mm×250mm的半圆柱形成像空间内显示的三维图像可以选择任意视点直接观看。

先进的目视回收光学助降系统纵向着舰精度

先进的目视回收光学助降系统(Advanced visual carrier aircraft recovery system,AVCARS)是在常规的菲涅尔透镜光学助降系统中加入"肉球"偏移速度的指示信息,以提高着舰时的操纵品质和着舰精度。本文研究了AVCARS光学助降系统的工作原理,给出了其结构配置,设计了飞控系统、飞行员模型和助降控制律,并导出着舰终端误差方程。最后对在典型海浪作用下的AVCARS光学助降着舰导引系统进行了动态仿真验证,计算出了着舰终端误差,为研究舰载飞机着舰精度提供了基本思路与研究手段。

基于动态手势控制的交互式体三维显示

研究了动态手势的跟踪和识别算法,实现了基于动态手势控制的交互式体三维显示。体三维显示可在真实的三维空间中呈现具有物理深度的三维图像,并且所显示图像可从360°范围内任意角度裸眼观看。采用基于视觉的动态手势控制,可从围绕显示系统的任意视角实现交互式体三维显示。首先从相邻帧帧差图像中检测特定的静态手势获得初始跟踪区域,并针对此区域建立手部肤色的分布模型。然后通过光流法更新跟踪区域内KLT特征点的位置,并按特征点群算法结合手部肤色的分布模型对特征点的位置进行修正。对于跟踪获得的动态手势轨迹,经过坐标变换并按八方向Freeman链码进行量化编码,获得手势观测序列。最后利用经过训练建立的手势隐马尔科夫模型库,实现动态手势的识别。将动态手势控制应用到交互式体三维显示并进行了实验。实验结果表明,手势跟踪和识别算法准确而快速,对不同手势的平均识别正确率超过93%,平均响应时间小于40ms,能从任意视角较好地实现交互式体三维显示。

面向立体显示的点采样栅格优化策略及其性能分析

针对一般笛卡尔采样数据量大的局限性,提出了基于体心立方(body-center cubic,BCC)栅格的点采样方法,给出了采样矩阵的定义,分析了BCC格型的空间排布优势,设计了基于体心立方的优化采样策略,包括栅格的划分、物理空间和采样空间的坐标映射,采样密度和采样矩阵计算.将该方法与一般笛卡尔栅格进行了性能分析和比较.实验结果表明,BCC栅格采样比一般笛卡尔栅格减少30%的体数据量,加快了立体数据的预处理速度,并在立体显示中取得了较好的视觉效果.

基于RTAI-Linux的多串口卡通讯实现

本文研究了基于Linux的多串口卡实时通讯问题。以PC/104多串口卡为例,对Linux和RTAI-Linux下多串口卡驱动的实现、串口实时通讯程序开发以及通讯测试过程进行了详细论述,最后采用RTAI成功实现了兼容16550A芯片的多串口卡实时通讯。

VOLUMETRIC-SWEPT DISPLAY SYSTEM BASED ON HELIX ROTATING SCREEN AND DMD

Based on the helix rotating screen and the digital micro-mirror device （DMD）, the former proto of volumetric-swept display system is improved. The 3-D display system adopting a helix rotating screen to construct an imaging space meliorate the defects, such as the smaller image space, the fewer voxels and the severer voxel overlap dead zone caused by planar rotating screen. DMD with spatial light modular （SLM） technology increases the transmission bandwidth of 3-D data in the voxel activation subsystem and activate multi-voxel once time. The volumetric-swept system based on helix rotating screen and DMD is developed. The experimental results show that the image space, the vision dead zone, the voxels on slice, and the voxel activation capacity of the designed proto are superior to the plane rotating screen system.

时代性价值:高中历史教学的应然取向和实践建构

中学历史教育最新的课程标准要求透过教材培养学生的世界观和学生的整体综合素养,从教育实际中确立学生历史学科素养与教材之间的联系,并力求指导学生利用历史常识做出独立判断,重新分析历史问题,以实现提升历史教学品质的目的。本文将剖析高中历史教学改革的实践导向方式,致力于探索一个在高中历史中更好的教学模式,并分析培育高中学生历史学科核心素养。

43例上消化道出血的紧急胃镜检查

我院从1986～1988年11月共进行胃镜检查1541例,其中紧急胃镜检查61例,占4%,因上消化道出血进行紧急胃镜检查者43例,占紧急胃镜检查的70.5%,现将上消化道出血进行紧急胃镜检查结果及讨论介绍如下:

肾血管平滑肌脂肪瘤CT诊断(附4例报告及34例文献复习)

本文报告了4例肾血管平滑肌脂肪瘤的CT表现,复习了34例文献报告,并结合文献资料着重对其CT表现进行了讨论。

基于ADS-B的实时航迹精度评估模块设计

面向对空情报雷达可在日常工作状态中掌握和评估自身探测性能的需求,设计实现了一种实时航迹精度评估算法。以民航目标的ADS-B数据为参考基准,将雷达测量航迹与其进行时空对准,实时计算对目标航迹的测量精度,同时对结果进行可视化输出。经装备实际验证,该模块具有全天候、高可靠性的特点,可连续更新系统的探测精度,为雷达标校提供参考依据。

无源相控阵遥测信号频谱瀑布图设计与实现

在遥测信号侦测任务中,对频谱瀑布图的判读识别是快速发现和分析猝发信号的有力手段。针对多波束无源相控阵侦测系统的需求,设计了宽带频谱侦测的可视化分析和操作模块,给出并实现了一种由频谱数据生成纹理图像并利用OpenGL纹理映射技术实时渲染瀑布图的方法。实验结果表明,所设计的瀑布图可保持20帧/秒的动态刷新率,能够很好满足侦测任务中目标即出现系统即发现的要求。

浅谈小学生良好的英语学习习惯的培养

小学是教育的基础阶段,是一个人一生学习的开始。这其中不仅要学习一些基础知识,还将形成一些学习习惯。我国著名教育家、心理学家陈鹤琴先生曾说：＂习惯养得好,终生受其益,习惯养不好,终生受其累。＂这足以使我们认识到培养学生好习惯的重要性。小学英语的学习也是如此,

基于数字微镜和旋转扫描技术的体三维显示器

研究了一种基于旋转体扫描方案的体三维显示系统,利用数字微镜设备(DMD)作为空间光调制器,将三维场景经离散化后得到的一系列二维切片轮流投影到高速旋转的屏幕上,基于视觉暂留效应,按时序变换的二维切片图像可被人眼融合并感知为连续完整的三维图像。试制了原理样机,实现了三维图像以24 Hz的刷新频率在体积为Φ200 mm×100 mm的柱体空间内的显示,可以任意选择视点直接观看,验证了设计方案的可行性。

交互式动态体三维显示关键技术

研究了交互式动态体三维显示的关键技术,包括三维数据体素化、体素激活、体空间生成和人机交互等,实现了体三维显示系统样机。其中,采用体立方栅格(BCC)采样策略以减少体素化生成的体显示数据,以数字微镜器件(DMD)作为空间光调制器(SLM),并针对DMD设计了二值切片的快速激活算法;分析了基于旋转螺旋面的体三维空间生成方法,并将基于隐马尔科夫模型(HMM)的动态手势控制应用于交互式体三维显示系统。针对原理样机设计的各组实验表明,BCC体素化策略减少了40%以上的体显示数据,基于DMD的切片快速激活算法使得在500mm×250mm半圆柱形成像空间内显示的三维图像刷新率达16Hz、并且可以选择任意视点裸眼观看,准确率超过93%、响应时间低于40ms的动态手势识别算法能够较好地实现实时交互式体三维显示。

谈中学物理实验常用方法

探究物理实验的科学方法有许多种，常用的有观察法、控制变量法、转换法、等效替代法、科学推理归纳法。下面笔者将这些常用方法总结如下。

走在横街上的仁宝阿姨

苏州老葑门人都把葑门横街称为横街上,这个"上"字在苏州话中发"郎"音。以前的横街上很热闹,有三家茶馆,两家饭店,主要的顾客都是葑门城外的农民。这些农民像赶集一样,把自己田地里出产的农副产品、河里捉到的鱼虾,带到横街上来卖,再买些生活用品回去。有多余的钱,就到茶馆里喝一口茶,