铁路路堤周围的风沙分布特征及堆积过程

风沙地区的铁路面临风蚀和沙埋两种危害,严重影响着线路的正常运行.基于欧拉两相流模型,建立了铁路路堤风沙流运动的三维数值模型,分析了路堤周围的风沙流分布特征,研究了沙粒的堆积过程.结果表明:路堤周围流场速度分布沿着风速方向变大,且在迎风坡坡肩处最大值增加了25%;沙粒在铁路路堤堆积的过程可分为路堤坡面积沙阶段、路堤顶面积沙阶段、路堤坡面积沙滑落阶段、路堤坡脚积沙阶段;风沙流速度提高时,路堤顶端最大积沙体积分数增加且积沙区域增大.

交互式沙画模拟算法

为了向普通用户和艺术家提供一种简单且超现实的新兴沙画交互方式,提出一种基于Kinect的交互式真实感沙画实时模拟系统与算法.该系统由预处理、用户交互信息获取、沙画实时处理与绘制3个子系统组成.预处理子系统包括真实沙画图像的采集、分析以及统计操作和沙画画笔样式定义操作,二者仅需要执行一次;用户交互信息获取子系统是沙画模拟算法的起始点,主要利用Kinect交互识别用户手势等动作信息,进而完成功能选择或者沙画不同手法的绘制操作;沙画实时处理与绘制子系统通过基于高度场的沙粒堆积算法与沙堆崩塌算法实现勾沙、铺沙、漏沙等沙画手法,进而将画布高度场转换回RGB图像并完成最终模拟效果的绘制操作.用户体验反馈与实验结果表明,文中系统与算法能够真实、有效、实时、交互地进行沙画艺术创作.