基于样图的木材体纹理绘制方法

传统的体纹理绘制方法采用函数模型定义体纹理空间的颜色,模拟不同的纹理特征需要反复调整与测试相关参数,且在多数情况下不能获得令人满意的结果。以木材体纹理绘制为例,提出了一种基于样图的体纹理绘制新方法。该方法针对木材纹理的结构特点构造样图空间与体纹理空间的几何映射关系,采用木纹样图的像素纹理值定义体纹理空间的颜色。实验结果表明,绘制的纹理不仅较好地模拟了木纹样图中的纹理特征,而且在物体各表面交界处保持连续。由于纹理样图可根据用户需要任意选取,基于样图的体纹理绘制方法显著提高了计算机生成木纹的真实感与多样性。

基于粒子和纹理绘制的火焰合成

现有的火焰合成算法多数都是基于粒子系统,其主要缺点是运算量大。本文先用少量粒子勾勒火焰的外轮廓线,再用纹理绘制的方法填充火焰纹理。这样既利用了粒子系统形成轮廓线的真实感,又避免大量的粒子状态运算,并能体现动态火焰纹理的一致性和连续性。

虚拟原型自由交互和多重纹理绘制在医学仿真中的应用

介绍了一种基于光线跟踪法的多虚拟原型自由交互方法,并通过多重纹理绘制解决交互 过程的逼真绘制问题。多重纹理绘制通过存储原型材质标识号,采用切割不同纹理图源文件分别渲 染小三角形面片的手段,将不同纹理同时渲染到虚拟原型相应位置,以实现高度真实感的虚拟原型交 互过程的实时逼真显示,给出了该方法在虚拟医学手术训练中的应用。

虚拟环境中基于视觉心理学原理的预见性纹理绘制算法

本文首先阐述了视觉心理学原理 ,然后对基于视觉心理学原理的预见性纹理绘制算法进行了详细的研究。采用本算法可以生成符合人眼视觉感知的虚拟场景。

倾斜摄影测量三维模型重建及纹理映射技术研究

为获取高精度建筑物三维模型,满足智慧城市基础数据需求,本文在传统倾斜摄影三维建模的基础上,引入渲染到纹理(RTT)概念,提取倾斜摄影三角网模型中的纹理信息,生成精细度更高的无遮挡纹理,然后映射至建筑物三维模型表面,从而完成高精细度三维模型生产作业。通过与传统倾斜摄影三维建模方法进行对比分析,验证了RTT技术方法三维模型纹理映射效果较好,渲染效率较高,且具备完整拓扑语义,尤其是针对存在遮挡的复杂区域,该技术方法纹理组织更为精细,能够为智慧城市提供满足要求的高精细度建筑物三维模型。

一种八叉树编码加速的3D纹理体绘制算法

针对后分类3D纹理体绘制算法在数据量较大或片元着色程序较复杂时绘制速度较慢的问题,提出了一种基于八叉树编码的加速算法.首先设置八叉树的高度,并根据空间位置对体数据逐层剖分,然后构建八叉树,用八叉树结点来保存生成子块的相关信息,最后遍历八叉树来实现空间跳跃,减少了在体数据内采样生成的片元数量,从而缩短了GPU对片元进行着色、测试、混合等处理的时间.实验结果表明,该算法可应用于不同片元程序的纹理体绘制中,绘制速度均在10帧/s以上,与自适应分块加速算法相比,该算法能获得平均3.7的高加速比.

基于顶点编程的三维纹理硬件体绘制算法

为克服图形硬件对传统纹理映射体绘制的限制,提出并分析讨论了采用顶点编程来有效地实现基于纹理的体绘制中的切片组与包围盒相交过程的方法。这种新颖的技术能保证顶点处理器、片段处理器与内存宽带间工作量的平衡。同时,通过对梯度的实时计算来减少在传统纹理映射体绘制中巨大的内存消耗。最后应用这种技术结合空区域跳跃技术,有效地去除了体数据中的空区域,降低了硬件的负载,加速了体绘制的过程。测试表明对较大规模的体数据,该算法能较大地提高性能。

基于视景体剔除和多分辨率的二维纹理体绘制

需要载入大量数据到纹理是降低二维纹理体绘制速度的主要原因之一。通过视景体剔除和多分辨率的方法,可以大幅减少载入纹理的数据量。实验结果表明,此算法能在不降低图像质量前提下,能有效地提高二维纹理体绘制的图像生成速度。

GPU编程在三维纹理映射体绘制中的应用

三维纹理映射体绘制是一种基于硬件的经典体绘制方法。文中给出了利用OpenGL进行GPU(Graphic Processing Unit,图形处理器)编程,以充分发挥显卡在图像处理方面的并行处理能力和计算性能,加速三维重建的具体方法。和传统的体绘制算法相比,该方法可明显提高三维重建速度并改善三维重建效果。

多种光照效果在纹理映射体绘制中的实现

通过对可视化方法的研究,实现二维和三维两种纹理映射体绘制方法,两种纹理映射方法采用不同的代理几何体生成模式,同时图像也有不同的显示效果。对体绘制中的光照进行研究,实现Phone光照和Cook-Torrance光照增加显示效果的真实性,前者使用较为普遍,实现简单,后者为基于粗糙度的光照模型,对比Phone光照在绘制粗糙图像时更能体现图像表面的粗糙效果。

基于数学物理方法和纹理作用的火焰模拟

通过分析比较火焰模拟的几种常用方法,提出一种基于数学物理方法与纹理绘制相结合的火焰模拟方法。首先,对N-S方程进行求解,并采用交错网格的方式进行离散化处理,计算出每个固定网格节点的状态量变化;然后,由温度场数据进行火焰颜色转换;最后,采用纹理绘制的方法对火焰进行渲染。实验表明,算法具有可行性和有效性。

基于Fourier合成技术的水波动画

水波动画是计算机动画中经常要模拟的一种自然现象。文章基于Fourier合成技术对雨滴下落产生的水波这一特殊物理现象进行了计算机动画合成。文章在物理建模的基础上,详细论述了算法的实现过程,从实验结果来看,该算法获得了理想的效果。

心肌及心血管系统的四维可视化技术研究与实现

目的为克服二维医学图像和三维重建无法实时、多方位和多角度观察心脏运动形态的不足,提出一种全新的四维可视化解决方案来实现心肌及心血管系统的动态显示。方法以三维实时显示技术为基础,编程实现序列体数据的读入、显示和管理,将心脏运动模型离散化,使序列体数据显示的时间间隔与真实的心动周期时间间隔保持一致,实时显示心脏离散化序列体数据,实现心肌四维可视化;通过改变不同部位的透明度来实现心血管系统的四维可视化。结果该四维可视化技术主要有两大优点:①采用心脏CT图像重建得到心脏体数据模型,效果逼真;②采用异步纹理绘制技术动态、四维显示心血管系统,避免了延时现象,使得心血管系统四维可视化更加真实、流畅。结论心肌及心血管系统的四维可视化技术可多方位、多角度显示心脏的实时搏动。

基于层次包围盒的纹理体绘制加速算法

提出了一种层次包围盒(BVH)方法,以加速基于GPU的3D纹理体绘制。该方法首先利用GPU的片元着色程序实现了后分类3D纹理体绘制;然后设定高度逐层对体数据进行分解,为每个生成的子体数据建立相应的包围盒,并用对应层次包围盒树的结点保存相关信息;最后遍历层次包围盒树,读取层次包围盒树的结点信息以判断对应子体数据是否被绘制或跳过,从而实现空间跳跃,加速3D纹理体绘制。实验结果表明,本文方法与基于GPU的3D纹理体绘制算法相结合,能取得良好的加速效果。

粒子系统模型在水彩画上的应用

粒子系统是一种可以有效模拟不规则运动的景象或现象的图形生成算法。将粒子系统的关键方法和OpenGL纹理映射技术相结合,设计了一种水彩画的模拟生成算法,利用鼠标实现用户交互。该算法利用纹理映射技术模拟颜料粒子,通过粒子的扩散作用模拟水彩画的绘制过程。实验结果表明,提出的水彩画模拟算法具有简单快速的特点,并且达到了较好的逼真度。

在CINEMA 4D中用三种方法制作模拟草

CINEMA 4D包括Advanced Render、MOCCA、Thinking Particles、Dynamics、BodyPaint 3D、NET Render、Sketch and Toon、Hair、MoGraph共九大模块,实现建模、实时3D纹理绘制、动画、渲染(卡通渲染、网络渲染)、角色、粒子、毛发、动力系统以及运动图形的完美结合,被业界誉为"新一代的三维动画制作软件",广泛应用在各种行业里。在国外用CINEMA 4D的人非常多,因为它的效率非常高。

BodyPaint 3D 2.0

最佳的3D纹理绘制及UV展开绘制工具，光线跟踪渲染视窗是其点睛之笔。

基于LBM模型在GPU上实时草波动的实现研究

对室外复杂场景真实感的渲染的需求越来越高。越来越多能体现真实感渲染的物理模型用于实时渲染中。LBM(LatticeBoltzmannModel)模型在保证质量守恒和动量守恒的前提下,能模拟复杂流体运动。而图形硬件(GPU)的发展,使LBM模型能在GPU上实现,提高了算法的运行效率,使之能用于实时渲染。为了实现对室外复杂场景真实感的渲染,提出了基于物理模型实现实时渲染草地波动效果的算法。用LBM模型模拟风力场,用简单且实用的方法建模草地,实现实时渲染大规模草地的波动效果,且能达到比较真实的效果。

基于虚拟现实的三维辐射场可视化仿真

虚拟现实技术利用计算机模拟复杂的辐射场环境,并将辐射剂量以图形化的方式形象地显示在虚拟场景中,从而为核设施维修或退役方案的制订与优化提供科学依据.三维纹理体绘制算法直接由三维辐射数据场产生二维图像,能够反映整个辐射场的全貌与细节,且具有较快的绘制效率.本文基于三维纹理体绘制算法实现三维辐射场动态可视化,并采用OGRE图形引擎开发了三维辐射场可视化系统.仿真实验中利用UG三维建模软件创建虚拟核设施模型,基于点核方法计算辐射场剂量分布,并在虚拟场景中动态绘制辐射场分布.

倾斜航空影像的城市建筑物三维模型构建研究

针对当前城市建筑物三维模型构建的需要,本文提出一套利用无人飞艇载四组合特宽角相机同时实现高精度空中三角测量和建筑物景观三维建模的技术路线。一方面通过基于四相机重叠影像自动匹配的自检校,达到设备轻小型化条件下的精密等效中心投影构像,用以支持高精度空中三角测量;另一方面,通过自检校的4个方向倾斜的相机,达到一次飞行同时获得四方向建筑物侧面影像的目的,为城市景观的三维表达、精细建模和可视化提供一种新的、快捷的技术方案。