大气效果绘制的若干问题研究

大气退化作为户外场景的一个标志成为计算机视觉和计算机图形学领域研究的一个热点和难点.本文对天空模型、色彩的光谱表达和大气退化效果绘制等几个主要问题进行了探讨.天空模型的选取是大气效果绘制的一个重要问题.本文给出了几种典型的天空模型,包括:测量模型,解析模型和直接计算模型;本文还讨论了色彩的光谱表达和转换问题,介绍了具体的转换方法.本文最后提出了一个使用上述天空模型和色彩表达方法的扩展路径跟踪方法,用以对大气效果进行绘制.在实验部分,本文给出了基于解析模型的天空和大气介质存在的场景的绘制效果.

大气效果的绘制技术综述

户外场景的一个重要特征就是大气的存在 .大气对户外光照的影响直接关系到户外景物绘制的正确性 .因此 ,大气效果的绘制技术 ,即表现大气在户外景物中存在的绘制技术 ,在图形学界被广泛地探讨 ,成为最具挑战性 ,也是最具吸引力的图形学研究方向 .文中回顾了该技术的发展 ,从辐射传输理论、天空和太阳模型、大气模型和绘制方法 4个方面介绍现有的图形学技术 ,并对使用这些技术的图形学应用软件以及技术的发展方向作了简要的介绍 .

空间可视化仿真中地球大气效果的模拟

讨论了基于OpenGL开发的空间可视化仿真系统中地球大气效果的模拟问题,针对大气效果的特点,提出了采用OpenGL Alpha通道混合和Billboard技术相结合的办法,取得了较好的模拟效果,并使仿真系统和图形硬件的资源开销达到了最小,这种方法非常适合应用于对实时性要求较高的场合。

一个绘制大气介质效果的软件框架

大气介质的存在作为户外场景的一个标志成为计算机视觉领域和计算机图形学领域研究的一个热点和难点 .本文的主要目的就是从辐射传输理论入手研究大气效果的图形学仿真技术 .基于一个扩展的PathTracer,本文描述了一个完整的大气效果绘制的绘制框架 .这个基于光谱的绘制系统将随机行走从空间扩展到光谱 ,可以处理介质参与的场景绘制 ,并引入了解析的天空模型 .本文的最后描述了绘制实验系统 .

面向飞行模拟的大气效果实时绘制技术

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。

大气自净能力指数的气候特征与应用研究

为了定量地评估污染气象条件对空气污染的作用并实现对空气污染潜势的预报,本文在城市大气污染数值预报系统(CAPPS)预报原理的基础上,定义了大气自净能力指数,并分别给出了采用气象站观测资料和通过数值模拟计算大气自净能力指数的方法.基于气象站观测资料的全国大气自净能力指数分析计算表明,全国大气自净能力最差的地区分布在四川盆地和新疆塔里木盆地,大气自净能力最强的地区分布在青藏高原、蒙古高原、云贵高原、以及东北平原和三江平原、山东半岛和海南岛;1961～2017年,京津冀、长三角和珠三角地区的大气自净能力指数呈下降的变化趋势,全年低自净能力日数呈上升的变化趋势.采用大气自净能力指数评估2014年北京APEC会议期间大气污染防控效果,表明在11月8～10日极端不利扩散气象条件发生时,减排措施使北京市空气质量AQI平均降低77%,使京津冀平原地区11个城市的空气质量AQI平均降低37%.基于国家气候中心月动力延伸气候预测模式(DERF2.0)的预报产品和中尺度模式(WRF),建立了可以预测全国未来40d逐日大气自净能力指数的延伸期-月尺度大气污染潜势预测系统,回报实验表明,在大多数情况下可以提前15d预报出大气重污染过程;月尺度的大气重污染过程预报效果更大程度上取决于月动力延伸气候预测模式(DERF2.0)的预报准确率.

广州市实施机动车排气定期检验效果分析

在用机动车排气定期检验是要求在用机动车在规定的检验期限进行排气污染检验，通过排气污染定期检验，发现排气超标的车辆，要求按规定进行维修并复检合格。分析广州市三年来实施情况，发现通过排气污染定期检验可筛选14．5％的排气超标车辆，通过修复，超标车辆可减少80％～90％污染物的排放，从而取得了较好的环保效益和社会效益。

基于MAXScript的物体燃烧模拟

燃烧的模拟过程要考虑燃烧火焰、烟雾、物体自身的诸多变化等效果,不同物体的具体变化也不相同。运用MAXScript脚本语言实现对于物体燃烧的模拟,包含场景与物体自身属性的设置、材质、火焰的生成、粒子系统的脚本设计、大气效果的运用等。模拟结果基本上实现了较为真实而快速的物体实时燃烧。