一种高PPI的子像素排列及渲染算法设计

提出了一种新的子像素排列方案Checkerboard RB-G,相比于目前主流的子像素渲染方案可以进一步减少子像素数量。同时,针对Checkerboard RB-G排列,提出了一种子像素渲染算法,结合输入图像二值化检测,有效解决了该排列固有的偏色问题。测试结果表明,应用文中方案的显示器能够在减少50%子像素数量的同时,达到与传统RGB条状排列相同的显示分辨率和相近的显示效果,显著提高了PPI和显示质量。

三维声双耳渲染算法的客观评测与分析

本文对5种双耳渲染算法进行了客观评测。首先对双耳信号提取双耳特征和单耳特征,并进行特征选择和降维,最终选择岭回归建立了总体评价和其二级维度,即音质、定位和空间感的客观评测模型,并探究了主观感知和客观参数之间的关系。实验结果表明,将实验信号时频域特征的双耳差值用于客观评测模型可以获得理想的拟合效果;对于音质的感知,与频域能量相关的特征是最为重要的影响因素;变化丰富的双耳线索和双耳间频谱信息的变化差异性对于定位和空间的感知有较为显著的影响。

三维声双耳渲染算法的定位感知评价分析

随着三维声双耳渲染算法的应用越加广泛,建立有效且完备的双耳渲染算法评价体系成为了重要课题。本文基于之前的研究结果,优化了定位感知的评价方法,提取更细化的声学客观特征,并通过偏最小二乘回归方法建立主客观感知模型,探讨对双耳渲染的定位感知机理。实验结果表明,双耳渲染算法对定位感知有显著的优化作用,尤其适用于影视类信号。1kHz以下的中低频双耳特征和双耳间信号频谱能量分布特征是影响定位主观感知的重要特征。

三维声双耳渲染算法音质主客观评价分析

随着三维声的应用逐渐广泛,对三维声进行双耳渲染成为了新的技术热点,如何有效地评价三维声双耳渲染算法成为关键问题。本文针对6种三维声双耳渲染算法进行了音质维度的主观评价实验,对实验数据进行方差分析和回归分析。通过对双耳录音的实验素材进行客观特征的提取和筛选,与主观评价结果进行偏最小二乘回归分析,建立了总体音质评价维度的客观评测模型,并探究了主观感知与客观特征之间的关联。主观实验结果表明,进行双耳渲染算法处理会对音质造成损伤,但对音质进行算法补偿,可以在一定程度上弥补渲染算法造成的音质损伤。客观预测模型表明音质与2560~5120Hz和40~320Hz这两个频段的时频特征高度相关,例如谱通量和谱滚降等。低频段的双耳互相关系数和侧向声能比也是影响音质维度的重要特征。

LOD地形渲染算法

我们开发了一个基于分形和快速动态渲染的地形生成系统,使用了四种不同的渲染算法,并对这几种不同的地形渲染算法进行了比较实验。

海量地形的GIS特征数据实时渲染算法研究

研究优化管理储存海量地形信息问题,目前二维特征数据(河流,公路,区域图等)在三维地形上的可视化渲染的传统算法中,针对海量地形数据的适应方法,大地坐标系的处理以及用户对数据的交互操作缺乏完善的实现方案。为解决上述问题,提出了一种自适应的特征数据渲染算法。方法基于纹理进行数据覆盖,并自适应地根据视野范围内四叉树地块节点的LOD级别将GIS特征数据实时绘制到相应的纹理上,不仅解决了纹理覆盖方法所普遍存在的特征数据的走样和模糊问题,还可免去额外的坐标转换而直接应用到球面系统中,并且对于用户交互的特征数据绘制具有很好的自适应能力。最后,以一个使用了算法的三维地理信息管理系统为例,证明了算法在实际应用中对海量地形和用户动态绘制的特征渲染可达到预期的效果,并且配置要求低廉,具有广泛的实际应用前景。

一种二维矢量图形的硬件优化渲染算法

提出了一种适用于嵌入式设备的二维矢量图形硬件优化渲染算法。在采用超采样反锯齿模式下,该算法中每个像素点只使用一个方向权重计数器,而并非以往算法中每个像素点使用多个计数器,从而达到节省硬件资源,并大幅减少渲染所需计算量的效果。实验结果表明,和以往算法相比,在8-queen超采样模式和XVGA显示大小下,能节省83%的存储器使用量和65%的存储器访问量,并且能取得较好的反锯齿效果。

基于LOD的大规模输电线路场景实时渲染算法优化

针对输电线路走廊大规模地形环境仿真渲染效率较低的问题,通过模拟人眼视角的特点,提出一种基于多控制因子的LOD算法。该算法在综合考虑距离、地形因素对地形网格进行简化的基础上,结合仿真场景大部分工作在漫游模式下的特点,将视点移动速度作为一个重要的控制因子放入评价函数中,优化后的算法在视角漫游状态下,可通过评价函数计算模型简化程度。对比实验表明本文算法比ROAM算法、限制四叉树算法具有更快的渲染速度。

真实感图形渲染算法的研究与实现

真实感图形是一种计算机图形生成技术,其关键技术主要包括光照模型、渲染算法、纹理映射、材质设置、颜色量化等方面。本文主要就我们开发的交互式真实感图形渲染系统中采用的各种渲染算法(深度缓冲算法、光线跟踪和辐射度算法)作详细介绍。

分布式塔台模拟机中同步渲染算法的研究

基于分布式的塔台模拟机中,难点是多机渲染的同步问题。文中提出一种使用双网结构的塔台模拟机体系结构,并从渲染空间同步、动态数据同步、帧同步和输入控制同步四个层次对多机渲染同步的问题进行分析,同时给出了相应的解决方案。在解决帧同步问题时,提出一种结合网络流量控制以及运动目标线性预测算法的改进桶同步算法,解决了多机渲染同步和三维运动目标平滑跨越多机多屏等技术难题。

基于GPU的地形渲染算法研究

在地球物理计算中,进行大地形运算对高性能计算的需求不断提升。文章分析了坡度这个主要地形因子的计算方式,提出了一种新的地块分块方法,同时利用NVIDIA公司提供数据存入命令,提前将数据提前存入GPU,减少数据传输次数,提高了运算速度。

融合阴影图和深度划分阴影体的阴影渲染算法

阴影图算法可以简单、快速地渲染硬阴影,但该算法渲染的硬阴影会在边缘区域出现锯齿状走样。受此影响,基于阴影图算法渲染的柔和阴影,在小尺寸半影区域依然可能会出现锯齿状走样。因此,要渲染无走样的柔和阴影,需要精确计算阴影边缘区域的着色点对点光源的可见性。深度划分阴影体算法可以精确地计算着色点对点光源的可见性,但其不仅在效率上不及阴影图算法,还无法实现柔和阴影渲染。针对上述问题,提出一种融合阴影图和深度划分阴影体的阴影渲染算法,对处于阴影边缘区域的着色点,使用深度划分阴影体算法精确计算该着色点对点光源的可见性;对其他着色点,使用阴影图算法快速计算该着色点对点光源的可见性。最后,将着色点的可见性值存储在可见性图中并滤波即可实现无走样柔和阴影的渲染。

一种新的实时阴影渲染算法

对现有的实时阴影渲染算法进行详细的分析和比较,并给出了一种新的阴影渲染算法。该算法将阴影图和阴影体算法相结合,先通过阴影图绘制出阴影的轮廓,再利用阴影体算法更新轮廓处象素的模板缓冲值。该方法既克服了阴影图的边缘走样问题,又不会像阴影体算法那样占有大量的象素填充率。不仅渲染速度快,而且具有很好的渲染效果。

三维声双耳渲染算法的主观评价分析

以耳机重放三维声的形式越来越多的应用于移动终端,如何有效地评价三维声双耳渲染算法成为关键问题。本文针对三维声双耳渲染算法设计了主观评价实验,将评价术语进行归类和分层,采用MUSHRA测试方法对不同评价术语进行0到100的打分。利用方差分析和回归分析,对比不同渲染算法的特点和信号适用性,并探究不同层级评价术语的权重关系。实验结果表明,对于强调移动声源定位及环绕感的声音信号,双耳渲染会产生显著优化作用;对于强调音质和厅堂感的古典音乐信号,双耳渲染算法并不会带来明显的优化。音质是影响渲染算法总体评价最重要的影响因素,其次是空间感。因此双耳渲染算法在权衡音质和声音外化感时,应首先考虑避免明显的音质劣化。

一种改进的基于像素的热力图渲染算法

针对格网聚类后不同像素点的数据密度可能存在较大差异,导致生成的热力图不能准确表达数据源区域分布特征的问题,文章在研究基于像素的热力图渲染算法基础上,在中心影响力计算步骤引入非线性变换的图像增强算法予以改进,同时使用改进后的热力图渲染算法、改进前基于像素的热力图渲染算法、主流地图引擎Mapbox进行了热力图渲染比较实验。实验结果表明:改进后算法与改进前算法相比,能够很好地处理由于中心灰度值分化导致热力图渲染失真的问题;改进后算法与使用Mapbox进行热力图渲染的效果基本一致,甚至在边缘区域的分布特征细节上表现更优;针对不同数量级的数据源进行热力图渲染时,改进后算法的渲染效率相比于Mapbox都有不同程度的提升。

ROAM地形渲染算法的实现

LOD、3D渲染中几乎处处用到这种思想,ROAM是LOD渲染思想中的一种,ROAM做为现今最流行的地形渲染技术在国外应用非常广泛,而国内应用非常少。本文主要讲述如何实现这种思想,主要从地形数据的加载存储、评价体系的建立、裂缝的处理这三方面讲解,最后是讲述渲染细节。

基于图像特征的力反馈渲染改进算法

传统基于图像特征的力反馈渲染算法在图像预处理降噪阶段容易丢失虚拟对象表面粗糙度信息。为此,提出一种改进的力反馈渲染算法。在快速矢量滤波器内置噪声检测器之前,增加一级基于图像边缘特征矢量的噪声检测器,以提高噪声检测准确率、保护图像边缘细节特征。实验结果表明,改进算法能够准确描述虚拟对象表面细微的粗糙度信息,实现更逼真的触觉与视觉融合的力反馈。

一种基于指套式振动反馈装置的三维形状触觉再现改进算法（英文）

为了提高感知真实感,基于指套式振动触觉反馈装置提出了一种改进的三维形状触觉渲染算法.其原理是通过在手指指尖上反馈振动触觉,从而在触摸移动终端中的虚拟物体时将交互信息和形状信息传达给用户.形状特征的提取、交互信息以及振动刺激形状信息的映射是该算法实现真实触觉渲染的关键步骤.交互过程的接触状态、触摸点的高度信息和局部梯度被视为形状信息,用来控制振动器的振动强度、节奏和分布.通过不同的接触状态和形状信息,可以及时调整振动模式来模拟虚拟物体的轮廓.最后,利用形状感知实验验证了算法的有效性.结果表明,改进后的算法对于三维形状触觉渲染是有效的.

虚拟现实与城市规划

讨论了虚拟现实技术在城市规划中的应用 ,并结合实际开发经验 ,对虚拟环境下用户界面设计、视景建模、实时渲染、交互式漫游、音效等有关技术进行了探讨。

虚拟武汉:虚拟现实在数字化城市中的应用(英文)

数字化城市是数字地球的微观表现 ,是采用虚拟现实技术建立起来的数字化的虚拟的城市 .文章以武汉市虚拟环境为例 ,探讨了虚拟现实技术在数字化城市中的应用 。