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GPU上具有复杂光照烟雾动画的绘制 被引量:2
1
作者 李伟伟 郭晓新 陈轶 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期717-722,共6页
采用Navier-Stokes方程作为烟雾的物理模型方程,基于图形处理器(GPU)实现了具有复杂光照效果和简单光照效果的烟雾动画实时绘制.通过体素遍历整数算法加速烟雾的渲染并实现了烟雾的复杂光照.实验结果对比表明,复杂光照比简单光照模拟出... 采用Navier-Stokes方程作为烟雾的物理模型方程,基于图形处理器(GPU)实现了具有复杂光照效果和简单光照效果的烟雾动画实时绘制.通过体素遍历整数算法加速烟雾的渲染并实现了烟雾的复杂光照.实验结果对比表明,复杂光照比简单光照模拟出的烟雾真实感更强.GPU远高于CPU对物理方程的求解速度,使烟雾模拟实时性更强. 展开更多
关键词 图形处理器(GPU) NAVIER-STOKES方程 体素遍历 光照 渲染
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二维三轴编织复合材料预压单胞模型建立及其弹性规律数值预测 被引量:1
2
作者 张芳芳 段永川 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期85-91,共7页
针对二维三轴编织复合材料预压参数化单胞模型建立困难的问题,结合变形后的预制件模型单元离散数据,采用体素法生成了参数化的单胞模型,同时利用周期三次样条曲线构造了纤维束路径,建立了纤维束任意一点处的材料方向计算方法,以及可以... 针对二维三轴编织复合材料预压参数化单胞模型建立困难的问题,结合变形后的预制件模型单元离散数据,采用体素法生成了参数化的单胞模型,同时利用周期三次样条曲线构造了纤维束路径,建立了纤维束任意一点处的材料方向计算方法,以及可以描述非对称透镜形平面曲线的参数方程,然后通过单元切割程序,获得了挤压变形的编织预制件网格模型。结合变形后的预制件单元离散数据,利用体素法生成了在界面上和单胞边界面上均位移连续的参数化单胞模型,分析了不同网格尺寸下有限元模型的收敛性,并验证了模型的计算精度。实验结果表明可利用该模型对实际预压条件下二维三轴编织复合材料的弹性规律进行预测。 展开更多
关键词 体素网格 刚度预报 参数化单胞 二维三轴编织 复合材料
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一种基于浮力的三维实体测量新方法
3
作者 孙宁 任永川 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第12期1565-1571,共7页
提出了一种基于浮力的三维实体测量新方法。其基本原理是采用精密运动平台来控制物体等步长浸泡于液体中,实现对被测物体的虚拟分层;提出变臂长测量方法,通过测量浮力变化来获取虚拟断层的横截面面积和重心坐标信息;对如何建立测量数据... 提出了一种基于浮力的三维实体测量新方法。其基本原理是采用精密运动平台来控制物体等步长浸泡于液体中,实现对被测物体的虚拟分层;提出变臂长测量方法,通过测量浮力变化来获取虚拟断层的横截面面积和重心坐标信息;对如何建立测量数据转换的数学模型、优化算法及将结果转换成体素单元的空间坐标信息等进行了研究;而且根据测量原理研制出了测量装置样机。通过原理验证,表明该方法可以不破坏被测物体而实现内外部轮廓测量,是一种全新且很有发展前景的三维实体测量技术。 展开更多
关键词 浮力 三维实体测量 虚拟断层 体素单元 数学模型 优化算法
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增材制造中基于体素的并行偏置填充算法
4
作者 李慧贤 马创新 +1 位作者 潘登 马良 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2260-2266,共7页
为了提高增材制造处理时偏置算法计算效率,解决轮廓互相交和自相交问题,提出一种基于体素的并行偏置算法。该算法首先将待填充切片转换为图像结构,并记录交点线段索引,以实现信息继承;然后利用图形处理器(GPU)多线程执行,并行完成轮廓... 为了提高增材制造处理时偏置算法计算效率,解决轮廓互相交和自相交问题,提出一种基于体素的并行偏置算法。该算法首先将待填充切片转换为图像结构,并记录交点线段索引,以实现信息继承;然后利用图形处理器(GPU)多线程执行,并行完成轮廓的填充和偏置运算;最后将信息还原为矢量图形结构时,利用线段索引减少计算结果的数据量,实现模型的GPU并行化偏置。通过实验验证了算法的有效性,且有效避免轮廓相交问题,与已有算法相比显著提高了处理效率,尤其适用于复杂模型的偏置填充。 展开更多
关键词 增材制造 偏置路径 图形处理器 体素化
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图形处理器上免组装有限元屈曲分析
5
作者 卞翔 方宗德 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期54-59,共6页
为了提高大型三维有限元屈曲分析的速度,克服大规模屈曲拓扑优化的计算速度制约,提出了一种基于免组装有限元的线性屈曲分析算法。针对屈曲分析涉及应力刚度矩阵的特殊性,使用了逆迭代法求解特征值问题;利用体素网格的单元一致性,免组... 为了提高大型三维有限元屈曲分析的速度,克服大规模屈曲拓扑优化的计算速度制约,提出了一种基于免组装有限元的线性屈曲分析算法。针对屈曲分析涉及应力刚度矩阵的特殊性,使用了逆迭代法求解特征值问题;利用体素网格的单元一致性,免组装有限元避免了总体刚度矩阵的组装和存储,减少了计算过程中的内存占用,且有利于并行运算;在图形处理器(GPU)上进行稀疏矩阵与向量乘积的运算,利用并行运算进一步加速了有限元的求解速度。算例结果表明,该算法能有效提高大型三维结构屈曲分析的计算速度,与商用软件Ansys、HyperWorks相比,计算时间可减少60%以上,且随着模型自由度的增加,计算速度提高的程度更加显著。 展开更多
关键词 屈曲分析 免组装有限元 体素化 图形处理器
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基于自适应分割的动态面光源图像空间绘制 被引量:1
6
作者 刘洋 刘学慧 吴恩华 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第2期624-629,共6页
针对图像空间绘制技术中可见性积分的计算不能达到实时,并且无法捕捉由面光源上辐射度变化引起的着色点亮度变化这两个问题,提出了一种基于自适应的空间划分技术的、在图像空间中对动态面光源效果进行绘制的方法。该方法将场景中的物体... 针对图像空间绘制技术中可见性积分的计算不能达到实时,并且无法捕捉由面光源上辐射度变化引起的着色点亮度变化这两个问题,提出了一种基于自适应的空间划分技术的、在图像空间中对动态面光源效果进行绘制的方法。该方法将场景中的物体根据深度及分布情况,自适应地划分为非均匀的体素,同时构建场景中深度和法向变化量的多级纹理,并利用存储在这些体素和纹理中的信息对着色点进行快速的可见性积分和相应的光照度计算。 展开更多
关键词 自适应空间划分 图像空间 动态面光源 图形处理器 实时绘制
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体素分类与Phong光照模型GPU加速体绘制 被引量:4
7
作者 马国军 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第7期1529-1532,共4页
为了提高体绘制的速度和效果,研究了体数据的分类和计算及其在图形处理单元上加速实现的体绘制算法。分别采用点体素先分类和预积分后分类方法为体数据分配颜色和不透明度,改进了利用不透明度对颜色加权改善绘制效果,根据Phong光照模型... 为了提高体绘制的速度和效果,研究了体数据的分类和计算及其在图形处理单元上加速实现的体绘制算法。分别采用点体素先分类和预积分后分类方法为体数据分配颜色和不透明度,改进了利用不透明度对颜色加权改善绘制效果,根据Phong光照模型对体数据进行渲染。通过查找表软件加速和图形处理单元硬件加速两个方面分别实现并进行比较,实验结果表明,采用图形硬件加速的方法达到实时交互的效果,体绘制性能大大提高。 展开更多
关键词 图形处理单元 体绘制 预积分 体素分类 PHONG光照模型
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基于三维建模的南京江北新区地下空间资源质量评价 被引量:3
8
作者 孟天宇 王睿 +1 位作者 葛伟亚 张庆 《地理信息世界》 2022年第5期94-100,105,共8页
城市地下空间资源开发在城市发展中发挥着重要作用,基于三维建模的城市地下空间资源质量评价为城市地下空间资源利用和开发提供重要支撑。本文以南京江北新区为例,基于30 m×30 m×1 m的Voxel单元处理地质数据,构建地下空间资... 城市地下空间资源开发在城市发展中发挥着重要作用,基于三维建模的城市地下空间资源质量评价为城市地下空间资源利用和开发提供重要支撑。本文以南京江北新区为例,基于30 m×30 m×1 m的Voxel单元处理地质数据,构建地下空间资源质量评价三维地质模型,从工程地质、水文地质等方面选取地下空间资源质量评价指标,利用三维插值、三维空间统计等方法对评价指标进行分析,基于层次分析法和模糊综合评价法得到地下空间资源质量的三维可视化评价结果。研究表明:研究区西部地下空间资源质量较高,东部较低,相关成果可为南京江北新区地下空间规划和可持续开发提供参考。 展开更多
关键词 地下空间资源 voxel单元 三维建模 可视化
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基于零件特征单元的零件相似度评价 被引量:2
9
作者 谢京玮 谌炎辉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第8期165-168,共4页
通过零件的相似性将零件归到一类,便于在设计制造阶段共享某些参数及结构。通过零件特征单元与特征之间的拓扑关系,采用体素构造的方法,将特征单元转化为多维空间内的数值形式构建了零件的数字化模型。首先,统计所有零件的特征单元及特... 通过零件的相似性将零件归到一类,便于在设计制造阶段共享某些参数及结构。通过零件特征单元与特征之间的拓扑关系,采用体素构造的方法,将特征单元转化为多维空间内的数值形式构建了零件的数字化模型。首先,统计所有零件的特征单元及特征之间拓扑关系的数量置于二维空间内,通过欧式距离聚类的方法计算每个零件之间的距离并形成树状图,除去极不相似的零件;其次,建立零件拓扑关系相似性、位置相似性、几何相似性的数学评价模型,形成综合数学评价模型计算零件之间的相似度;最后,通过实例验证表明该方法可以灵活、准确的定量表达不同零件间的相似度,对设计者之后的研发提供了一定的借鉴作用。 展开更多
关键词 特征单元 拓扑关系 体素构造法 欧氏距离 相似性
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图形处理器上地质模型的快速体素化
10
作者 王军 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第33期167-172,248,共7页
基于图形处理器(GPU)上的多目标缓存提出了一种新的地质模型快速体素化算法,可以在GPU上绘制模型的过程中在像素着色器中利用多目标缓存上的逻辑或操作完成模型表面体素化处理,在后处理的屏幕绘制过程中对模型内部进行体素化填充,极大... 基于图形处理器(GPU)上的多目标缓存提出了一种新的地质模型快速体素化算法,可以在GPU上绘制模型的过程中在像素着色器中利用多目标缓存上的逻辑或操作完成模型表面体素化处理,在后处理的屏幕绘制过程中对模型内部进行体素化填充,极大地提高了计算速度,使得大规模地质模型可以在常见GPU平台上得以实时体素化,可以较好地处理模型内部的空腔等问题。针对算法在模型相近表面或微小凹凸处会产生错误的情况,设计了一种基于逻辑异或操作的实体体素化改进算法,使其结果更为快速准确。 展开更多
关键词 地质模型 体图形学 体素化 图形处理器 多目标缓存
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Novel Geometrical Voxelization Approach with Application to Streamlines 被引量:1
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作者 谢咸熙 张勤振 +1 位作者 戴文凯 沈汉威 《Journal of Computer Science & Technology》 SCIE EI CSCD 2010年第5期895-904,共10页
This paper presents a novel geometrical voxelization algorithm for polygonal models.First,distance computation is performed slice by slice on graphics processing units(GPUs) between geometrical primitives and voxels... This paper presents a novel geometrical voxelization algorithm for polygonal models.First,distance computation is performed slice by slice on graphics processing units(GPUs) between geometrical primitives and voxels for line/surface voxelization.A novel solid filling process is then proposed to assist surface voxelization and achieve solid voxelization. Furthermore,using the proposed transfer functions,both binary and anti-aliasing voxelizations are achievable. Finally,the proposed approach can be applied to voxelize streamlines for 3D vector fields using line voxelization.The proposed approach obtains desired experimental results. 展开更多
关键词 voxelIZATION distance field graphics processing unit(GPU) VISUALIZATION
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