古琴艺术的数字化与乐谱谱字提取的包围盒算法

文章阐明古琴艺术的数字化应从元数据方案设计、古琴乐谱的编码方案设计、TrueType字库设计、软音源设计、乐谱识别和古琴艺术的音乐活动等6个方面进行.提出和分析了乐谱识别中谱字提取的包围盒算法,选取古琴乐谱"广陵散"为样本图像,实验结果表明,数据处理量可较传统的区域标记算法降低12.5%.

温室番茄枝条躲让效应的研究——基于改进内包围盒算法

在温室环境中,合理安排番茄作物的植株分布密度是十分重要的。碰撞检测在温室仿真系统中的重要性不言而喻。传统的内包围盒技术为提升求交效率而尽可能多地舍去了与光线相交概率较低的面片,但在对其余的第2类面片求交时效率仍然不够理想。为此,改进了内包围盒算法,提出三角面片的概念,建立面片包围盒,直接与内包围盒进行边界比较。实验证明,改进的算法提升了光线跟踪效率,研究成果具有较好的理论价值与实践意义。

碰撞检测中的层次包围盒算法研究

详细介绍基于层次包围盒的碰撞检测算法,并着重对各种包围盒进行分析比较。分析结果表明:包围盒的简单性和紧密性相矛盾,如何更好地兼顾简单性和紧密性成为选择包围盒的关键;应根据不同的碰撞概率以及对碰撞检测精度要求的不同,采用不同类型的包围盒和检测深度,以提高检测效率和适用性。

基于包围盒的碰撞检测算法优化研究

对虚拟场景中碰撞检测技术进行了介绍,对需求分析的三要素:虚拟场景特征、碰撞检测类别和物体模型类别进行了分析,同时对轴向层次包围盒(AABB)算法、方向层次包围盒(OBB)、基于AABB包围盒与OBB包围盒的混合碰撞检测算法进行了详细的代数推导,列出了详细的推导及优化过程,分析结果表明,此三种算法可应用于不同虚拟场景中的碰撞检测过程,对于降低算法的计算复杂度和提高算法的效率有较好的参考价值。

多面体最小体积的包围盒生成算法研究

许多工程应用中需要计算物体最小体积的包围盒。本文基于机械零件的三维多面体模型 (三角面片 ) ,研究并提出了它的最小体积的包围盒生成算法。实际应用表明了该算法的实用性和有效性。

基于随机平行六面体包围盒的碰撞检测研究

为使包围盒更加逼近原模型,提出一种比一般方向包围盒算法更为灵活的平行六面体自适应包围盒算法.使用时间复杂度仅为O(n)的Melkman算法求解凸包,在此基础上调节收敛公式.在保证复杂度相同的情况下,该算法比一般方向包围盒算法的长方体包围盒体积减少约8%;对较复杂的模型就可以用更少的子包围盒逼近,大大减少相交测试的次数,提高了碰撞检测效率.经过复杂度分析和试验论证,对偏球率介于0.3至0.8的模型,该算法响应速度快、碰撞检测效率较高.

基于OBB算法和前向预防的快速碰撞检测

为提高虚拟装配系统碰撞检测的实时性和真实感,提出了一种基于前向预防的虚拟装配中的防穿透方法,应用方向包围盒(OBB)算法和分层检测机制进行快速碰撞检测,较精确地实现了虚拟装配中虚拟手的抓取释放和防止穿透,克服了虚拟抓取操作中的失真问题.借助数据手套和六自由度跟踪仪,在半沉浸式虚拟装配系统中,针对场景规模较大的电机壳体模具,应用快速碰撞检测算法进行了装配仿真.结果表明,该虚拟装配系统的碰撞响应时间达到毫秒级,没有穿透现象产生,具有较理想的操作真实感.

虚拟试穿中的模型分割与碰撞检测

为解决在计算机辅助服装设计中虚拟试穿的计算速度与实时效率瓶颈,提出了一种基于Span的三维人体模型区域生长优化分割算法,在区段结构上适当添加标记,增加区段信息,避免不必要的重复访问与回溯,提高运算效率;提出了基于几何位置的衣物三维立体模型与人体模型碰撞检测方法,使用椭圆包围盒算法来拟合人体模型分割区域,检测到衣物质点在与椭圆包围盒发生碰撞后,修正其到椭圆包围盒表面正确的碰撞位置上,以便通过实时仿真来观测虚拟设计的结果.仿真实验结果表明:衣物的虚拟试穿模拟效果逼真,与传统方法相比,碰撞检测处理时间减少了64%,具有一定的鲁棒性与实效性.

粒子系统与碰撞检测的研究

自然景物的模拟是计算机图形学中最具挑战性的问题之一。这主要是因为自然景物的表面包含丰富的细节或具有随机变化的形状,造型相对困难。而粒子系统被公认为模拟不规则模糊物体较为成功的一种图形生成方法。该系统具有不规则模糊物体的动态性、随机性和离散性,因此,利用粒子系统模拟了水等自然景观,并进行了一定的碰撞检测研究。

碰撞检测技术与虚拟坦克仿真训练

虚拟坦克仿真训练作为一个虚拟现实系统,需要研究和解决碰撞检测问题,三维物体间的碰撞检测是实现虚拟现实系统沉浸性的重要问题。在坦克虚拟驾驶模拟器视景系统中,坦克与其它地面车辆、建筑物、树木的碰撞,坦克在战场地形上的跟随地形起伏运动,以及坦克在开炮过程中炮弹击中目标或炮弹落点的检测,归根结底都可以看作是视景中物体与物体之间的碰撞检测。从数学上说,碰撞检测表现为两个多面体的求交问题,数学求解并不成问题,但是,在实时仿真中对碰撞检测算法提出了实时性要求。为满足实时性的要求,很有必要对碰撞检测模型进行优化和简化。

大型三维交通场景道路的自动构建

大规模交通仿真场景的构建能为智慧交通、交通控制、车流预测等提供仿真平台,但是大规模的城市交通仿真存在着建模工作量大、可视化效果不好等问题。为解决上述问题,提出了一种自动构建三维城市路网的方法,首先通过包围盒算法计算出道路控制点坐标,然后通过贝塞尔曲线和高程数据模型构造交叉口等复杂的道路结构,最后通过二维纹理映射算法和Catmull-Rom样条算法优化可视化效果。上述方法能够根据道路矢量数据自动构建出交叉口、T型路、Y型路、立交桥等城市道路模型,同时能自动地赋予道路结构正确的纹理信息。实验验证了方法的通用性和鲁棒性。

中文简谱的图像分割与歌词提取研究

为准确获取简谱的歌词信息,提出一种中文简谱的图像分割与歌词提取方案。在图像分割阶段,利用投影法与中文歌谱的高层领域知识分离歌词与乐音、标题等区域;在歌词提取阶段,设计包围盒算法提取歌词,合并属于同一个字的包围盒,区分标点符号,并与歌词包围盒分开存储。实验结果表明,该方案具有较好的歌词提取效果,平均歌词提取率可达97.48%。

BIM模型相似度计算方法

针对从业者不论是想从本地模型库还是线上共享网站获取所需的BIM模型只能靠逐个查找、人工识读的方法,而模型的数量越来越多,获取符合需求的模型需要花费大量的时间和人力的问题,提出了一种构件级BIM模型相似度计算方法。从模型的构件出发,以BIM通用交互格式工业基础类(IFC)文件作数据源,以通用数据标准IFC 2×3为数据基础,首先提取模型中构件的几何信息、语义信息等,并利用改进的方向包围盒(OBB)碰撞检测算法查找相连构件;然后以构件为顶点、构件间连接关系为边将BIM模型构建为邻接图模型,并用图编辑距离算法计算邻接图模型的编辑距离;最后即可计算出不同模型之间的相似度。该方法以构件级BIM模型的相似度为依据可以大大提升BIM模型的检索速度与准确率。

碰撞检测引擎模块的设计

对游戏引擎中最重要的功能模块———碰撞检测模块,进行了重点的研究和尝试性的开发;对碰撞检测涉及到的几何计算及相关的计算机图形学算法进行了深入研究,在此基础上我们对计算机游戏中所涉及到的各种碰撞现象进行了分析,提出了相应的解决方案,并详细说明了涉及到的重要数据结构.我们实现了基于包围盒算法的碰撞检测引擎的设计,同时设计好了该引擎的接口.最后我们在这个引擎的基础上开发了一个示例程序.

基于BSP空间分割法的核级管道三维碰撞检查方法研究

在PDMS平台设计了基于核级管道的碰撞检查模块,同时兼顾速度与精度的需求.本文分析了常见的碰撞检查方法,设计了一种新的碰撞检查流程,分别研究了BSP空间分割法及包围盒算法的优势,将其应用于新的检查流程中,将碰撞检查模块中,采用并行包围盒法检查,得到碰撞检查结果.

基于光线追踪及碰撞检测的游戏动画动态仿真模型研究

游戏及动画产业的不断发展,导致用户需求不断提升,对于真实感、立体感、交互性等方面的要求越来越高。因此,研究基于光线追踪和碰撞检测技术的游戏动画动态仿真模型。实验结果表明,研究模型可以在处理大量图元时保持较好的渲染速度,整体渲染速度提升了178%。在帧频率方面,研究算法比其他算法略高,提升了约10%,而在大型建筑模型渲染中,研究算法表现出明显优势,提高了约35.76%。总体而言,实验模型在游戏动画仿真中,表现出了高真实感和交互性,并且可以有效模拟游戏场景中物体的运动和交互。