重心坐标插值的三角形着色算法硬件实现

针对三角形的平滑着色技术,设计并实现一种三角形颜色插值的硬件加速器。根据三角形建立单元输入的三角形顶点数据,利用边界方程计算三角形的面积以及面积倒数。通过扫描转化模块筛选出每个三角形覆盖的有效像素块,最后利用三角形建立单元得到的边界方程值与三角形面积倒数值,通过插值模块实现经过扫描转换模块处理后的三角形内所有片元的颜色插值。测试结果表明,该加速器最大工作频率可达约为222.2 MHz,能够实现嵌入式GPU中图形平滑着色的要求。

机器视觉电子白板系统的防抖与坐标插值技术

在基于机器视觉的电子白板系统应用中,为了消除各种因素导致的触控点抖动,提出了一种改进的均值滤波的防抖方法。为了突破硬件设备的限制提高系统工作的流畅性,采用了一种基于曲线拟合的坐标插值方法来提高系统实时性并平滑处理触控点的运动轨迹。实验结果表明:触控点的抖动情况得到了消除,在摄像头最高工作频率60 fps的情况下,系统能以每秒输出180个触控点坐标的速度实时工作,在不增加硬件成本的情况下提高了系统实时性。

基于滑动式切比雪夫方法的广播星历插值分析

利用滑动式切比雪夫多项式拟合卫星坐标,详细介绍滑动式切比雪夫多项式拟合原理,并通过实例对比分析普通的切比雪夫多项式和滑动式切比雪夫多项式拟合卫星坐标的精度。结果表明,滑动式切比雪夫多项式拟合卫星坐标的精度比普通的切比雪夫多项式拟合精度高,在插值端点处能够很好地克服振荡和跳跃现象。

双站聚束SAR极坐标格式成像算法

双站聚束SAR(Synthetic aperture radar)相对于双站条带SAR可以达到更高的方位分辨率,其成像算法受到越来越多的关注。本文介绍了双站聚束SAR成像几何关系,建立了回波信号模型,从Dechirp后的回波数据域出发,提出了一种适合双站聚束SAR的极坐标格式成像算法。该PFA算法采用斜视坐标旋转及沿视线方向的极坐标插值LOSPI,更好地利用空间域数据,适用于正侧视和斜视模式成像。最后分析了距离弯曲对成像区域的限制,以及残余视频相位误差对成像性能的影响,并将此算法与不进行Dechirp的PFA算法相比较。实验结果表明该方法降低了数据率和运算量,算法有效、可靠。

光栅化时的线性纹理插值

针对扫描转换多边形时,逐像素计算准确的纹理坐标需要用到除法运算,效率较低的问题,提出一种使用线性插值代替除法运算的纹理坐标计算方法.该方法以与屏幕平行的平面切割多边形形成的线段来对多边形进行光栅化,可以线性插值的方式实现纹理坐标在透视投影下的正确计算,消除了一般光栅化计算中所需要的除法运算;对于离散化所引起的插值误差,通过增加误差修正操作进行改进.实验结果表明,采用文中方法能较好地提高计算效率,并得到计算精度很高的纹理坐标.

两种IGS精密星历多项式插值方法的比较分析

卫星精密星历坐标和钟差信息的内插是高精度GPS数据处理中的一项基础而重要的工作程序。本文通过程序实现了切比雪夫多项式和拉格朗日多项式插值在卫星精密星历插值中的应用,并根据实验数据分析比较了不同阶次多项式对两种插值方法的精度影响,得到了一些有用的结论。

一种应用均值坐标生成动网格的方法

本文基于均值坐标插值发展了一种新的动网格生成方法,并通过算例计算对比了该方法与经典方法在计算效果和效率上的优劣。

考虑接触问题的多边形有限元重力坝抗震断裂研究

抗震断裂问题是混凝土重力坝的重要研究内容,数值模拟则是针对此类问题的主要研究方法,现有断裂算法存在计算效率较低,大多未考虑接触等问题。为此,构造了高效的平均值坐标插值多边形单元和接触薄层单元,并将二者耦合后用于结构裂缝扩展的数值模拟。该方法将具有奇异特性以及复杂几何区域网格自适应性强的多边形有限元方法与平均值坐标插值方法、局部多边形网格策略结合起来模拟裂缝扩展;通过等参子三角形方法进行数值积分,求解刚度矩阵;基于最大周向应力准则,采用混合断裂强度因子作为起裂判据;针对裂缝面间的接触问题,引入张剪状态下的黏聚力模型以及压剪状态下的光滑接触模型。基于上述方法,通过Matlab编程的方式开发出一套能模拟裂缝扩展的程序,并通过对含边裂缝的PMMA板试验和含预设裂缝的四点剪切梁试验的模拟,验证了程序的准确性与有效性。最后,以含有预设裂缝的柯伊纳混凝土重力坝为例,对其在是否考虑接触问题下裂纹扩展的情况进行了对比分析,结果表明该程序模拟裂缝真实准确,具有计算速度快、结果文件小等独特优势。

组合单元法在砂井地基有限元分析中的应用

针对砂井地基的平面应变有限元分析,本文首次将组合单元法引入到砂井地基的分析中,提出砂墙组合单元。该单元对常规等参元进行改进,在单元内部同时考虑砂井的涂抹作用和井阻作用,从而克服了常规有限元法在计算砂井地基时单元数和节点数过多的缺点。将砂墙组合单元加入USAP有限元计算软件,工程算例分析结果表明:与已有的各砂井地基的平面应变解答和荷兰的基础工程有限元分析软件PLAXIS相比,解答合理并有效地考虑砂井的涂抹作用和井阻作用;与常规有限元法相比,在保证计算精度的前提下,减少了可观的单元数和节点数,降低了计算的工作量。

客车侧翻一步碰撞算法中初始解预测方法的研究

在作者先前开发的客车侧翻一步碰撞算法的基础上,提出一种基于结构变形标准模板和节点坐标插值的初始解预测方法,以提高其计算效率。通过对12m公路客车典型车身段模型进行模拟,并与原始侧翻一步碰撞算法和侧翻试验结果对比,验证了该方法的有效性。

基于CCBP算法的多普勒雷达生命信号检测

多普勒雷达系统利用人体胸腔起伏引起的多普勒效应提取生命特征信号。在建立多普勒雷达人体微动信号模型的基础上,提出一种基于复连续基追踪（CCBP）算法的生命信号检测方法用于提取人体呼吸和心跳微动信号的频率。CCBP算法通过极坐标插值和凸优化问题求解技术来提取生命信号信息,能够实现对能量较弱的心跳信号的频率准确估计。仿真实验结果验证了所提算法的有效性和准确性。

Calibration Scheme Under Spherical Coordinates for Magnetic Tracker Used in VR System

A calibration scheme under spherical coordinates is described for a magnetic tracker used in VR (virtual reality) system. A look up table containing data of tracked values for certain positions in the working space, spe cified in spherical coordinates, is generated first, which is then used to calibrate the tracking results by a two dimensional interpolation. The scheme can effectively correct the static errors in the magnetic tracking system. The employment of spherical coordinates significantly reduces the calculation complexity in calibration.

三维显示技术在矿井瞬变电磁超前探中的应用

在研究和总结各种三维图示软件及插值方法特点的基础上,根据矿井瞬变电磁迎头超前探测的工作方式及其观测数据空间分布特点,设计了适用于空间瞬变电磁迎头超前探测的极坐标线性插值算法及扇形三维网格化方法;通过MATLAB编程实现对数据加以排列,使之适用于MATLAB中surf绘图函数的数据格式。通过工程应用表明,三维图示可准确地判断异常体的位置、范围及其富水情况。

一种基础测绘数据保密技术的研究与应用

基础测绘数据关系到国家安全和利益,因此对基础测绘数据的保密研究成为测绘行业的重点建设内容。本文介绍了一种在基础测绘数据的共享过程如何增强数据安全性和可用性的方法,在满足实际应用的前提下,降低基础测绘数据平面位置精度,从源头上保障了数据的安全性。提出一种基于三角形格网重心坐标插值的保密技术处理方法,即由均匀分布若干控制点生成狄洛尼三角网,将随机误差导入被分割为众多格网的各个三角形格网顶点上,使三角形顶点产生位移变化,再根据变换前后的三角形顶点生成对应的数学模型,然后将各个三角网的地物分别利用重心坐标插值数学模型进行保密处理。

基于点云数字高程模型的铁路断面提取方法

针对铁路行业的特殊性,通用激光点云处理软件无法实现与铁路工程深度融合,导致自动化处理效率低、技术功能支撑薄弱等问题,该文提出了基于点云数字高程模型的铁路断面提取方法。该方法从平面图、铁路线路设计模型中获取断面名称及节点平面坐标,基于AutoCAD设计平台加载海量瓦片精细点云数据,利用分布式局部Delaunay三角剖分算法构建数字高程模型,建立离散采样点模式与光滑地表间的紧密贴合映射关系;然后根据空间距离插值获取断面高程信息,并批量完成数据检核、抽稀和格式转换;最后绘制出断面图。实例证明:该方法断面提取效率高,获得的断面满足精度要求,为铁路建设的施工测量提供了有益参考。

2012—2016年的VLBI数据解算及分析

针对甚长基线干涉测量技术以其极高的测角精度和稳定性在解算地球定向参数和维持地球参考框架方面发挥着不可替代的作用,但是由于其设备庞大昂贵,因此测站较少且观测不连续的问题,该文首先利用VieVS软件解算了2012—2016年的甚长基线干涉测量数据,获得地球定向参数。提出了采用极坐标插值法对极移参数进行插值,以获取连续的极移参数解。对插值后的极移时间序列进行频谱分析,得到较为明显的周年、半周年等周期项,验证了本文采用插值方法的可行性和可靠性。