建立天空场景的模拟算法

建立真实感的天空场景,在环境仿真和气象现象模拟中,有着极其重要的应用价值,也是计算机可视化研究中的难题。首先通过确定色彩层次模型,改进基于中点的变位方法生成基本云图,然后使用基于图像的方法进行云图映射,最后融合气象信息要素等过程生成天空背景,并采用光照叠加、背景合成及色彩调整等方法,产生千姿百态、形象逼真的天空场景图。可在多种气象现象的模拟仿真,纹理贴图的产生以及气象信息可视化系统的开发等方面发挥重要的作用。

基于DirectX构建虚拟战场环境研究

虚拟战场的构建是当前军事仿真领域中的一个非常前沿性的课题。随着计算机硬件性能的大幅度提高,使得在PC机上利用底层的图形函数接口构建虚拟战场环境也成为可能,从而可以大大降低成本。探讨了D irectX在三维地形模拟、海洋环境仿真、战场特殊效果、自然现象模拟、武器装备动画、人员动作模拟和战场三维真实感声音生成中的应用。比较全面地介绍了利用D irectX构建虚拟战场环境所涉及到的各种技术。

一种图像序列平稳性和相关性检验的天气场景分类方法

提出一种利用图像序列的平稳性和相关性检验的天气场景分类方法.首先,给出天气场景的定义和分类标准;其次,该方法通过分段逆序平稳性检验,提出图像均值子序列逆序总数数学期望和方差的计算方法,将天气场景分为平稳性天气场景和非平稳性天气场景;最后,提出自相关函数的分类检验方法,建立对待分类场景图像序列的激变描述,完成对其所属静态或动态场景的分类.该方法为非参数检验方法,推断分类标准时无需估计总体分布的参数,并能在线学习所得的分类标准.实验结果表明,该方法可准确完成对天气场景的动态分类.

大规模城市场景的高效建模及其实时绘制

提出一种新的大规模城市场景高效建模及实时绘制方法.该方法综合建筑物的航拍图及地面图片来分层构造单体建筑物的几何模型与纹理,构建出该城市的建筑模型库;并通过城市的小区规划图生成小区模板库,可高效地实现大规模城市的风格式建模.采用单体建筑物的简化建模方法,将分页式的场景剔除技术引入城市场景的图形绘制流水线中,可实现雨、雪等不同气象条件下大规模复杂城市场景的实时绘制,整个场景的平均绘制速度达到20帧/s.

旅游洞穴次生CaCO_3沉积景观风化剥蚀、变色机理及其改善与保护

洞穴次生碳酸钙 Ca CO3 沉积物是旅游洞穴的主要观赏景观 ,其风化剥蚀、变色 ,直接影响到洞穴旅游业的可持续发展。本文对洞穴次生 Ca CO3 沉积景观风化剥蚀、变色的多种原因和机理进行了阐述。并对景观变色的改善和景观保护提出了一些措施和建议。

一种受雨滴污染视频的快速分析方法

提出一种用于处理户外视觉系统中受雨滴影响的视频场景的方法.该方法包括两个部分,分别是检测受雨滴影响的运动目标和复原被雨滴污染的固定背景区域.通过分析雨滴的物理成像模型,并结合人类视觉系统对雨滴的分辨原理,指出受雨滴影响的像素值与背景像素值具有相同的色相值.针对成像质量退化导致色相分量不能直接用于雨滴检测这一问题,以HSV空间的定量分析为基础提出了可区分雨滴区域与运动物体区域的度量函数.实验结果表明此度量函数可以有效抑制雨滴产生的干扰,克服现有模型只能通过统计方法对某些特定类型雨滴进行有效辨识的局限性,能够快速处理视频数据,并且对成像质量造成的退化具有很好的鲁棒性.

一种受雨滴影响的运动目标检测方法

提出一种在户外受雨滴影响的视频场景中检测运动目标的方法.在R,G,B空间构建雨滴在视频中的成像模型,该模型可以计算受雨滴影响像素的亮度变化值.能够有效克服现有模型只能针对某些特定类型雨滴进行辨识的局限性.在使用基于颜色信息的雨滴成像模型基础上,提出运动目标检测函数,此函数可以有效抑制雨滴产生的干扰.实验结果表明,提出的雨滴成像模型和相应的检测函数与现有模型比较,能够适用于多种不同受雨滴影响的图像序列采样环境,对于运动目标具有更好的分辨能力,并有更强的鲁棒性.

基于预设场景和双流热备份的天气预报会商系统

为提高远程气象服务水平,开发了基于预设场景和双流热备份的天气预报会商系统,实现了利用中控系统根据会议内容预设工作模式,减少了音视频矩阵和摄像头调整等复杂操作,简化了操作流程,方便管理。对音视频和显示系统增加了备份设备,当主用设备故障时,采用应急设备保障会议正常进行,能够提高对现场突发故障的应急处理能力,实现了上下行音视频和VGA信号的热备份。采用数字音频处理器进行音频信号处理,声音更加清晰,减少了由于人工调整调音台不当造成的啸叫。该系统结构不但适用于标清系统,调整相关设备参数后也适用于高清系统,对该系统的组成和原理进行了介绍,为电视会商系统的运行保障和建设提供参考。

含换电船舶电能输运航路的远洋海岛群混合电能传输网络规划

现有远洋海岛屿电网之间缺乏有效的联络,仅采用海底电缆的互联方式,工程可行性与经济性欠佳。因此,该文提出采用换电船舶(power exchanging watercraft,PEW)电能输运航路代替部分海底电缆的形式,构建远洋海岛群混合电能的传输网络。首先建立PEW航路电能传输模型,分析其能量传输效率与成本;然后结合多场景生成及聚类方法,以网络综合成本最小为目标,并计及极端气象场景下电能网络的额外供电成本,建立含PEW航路混合电能传输网络的规划模型,并采用混沌引力搜索算法优化求解,仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性。

MRF模型去雾算法在机场场面监视中的应用

面对日益严峻的雾霾天气对民航业的影响,在雾霾天气下的机场场面监视方面,文章提出了一种基于MRF模型的去雾霾算法,并利用CNC去雾霾效果评价体系与Retinex、He等传统去雾霾算法的去雾效果进行了对比,可以看出,MRF模型去雾霾算法对场面监视的雾霾图像具有较好的效果性和鲁棒性。

计及多误差场景集划分的超短期NWP风速修正方法

超短期风电功率预测对于机组运行控制和能源调度有着指导性的作用。为了削弱数值天气预报(numerical weather prediction,NWP)风速对超短期预测精度的影响,提出了一种计及多误差场景集划分的超短期NWP风速修正方法。采用双向长短期记忆网络(bidirectional long-short term memory,BILSTM)对NWP风速未来4 h的预报误差进行预测,对风速误差预测值进行误差场景集划分,根据误差场景集训练不同的BILSTM网络进行误差匹配和风速预报误差预测对风速进行修正,再根据修正结果采用多模型进行风电功率超短期预测。将所提方法应用于中国内蒙古某风电场进行算例验证。结果表明,该方法有效降低了NWP风速预报误差,在原有数据基础上,相较于未修正NWP的风速,RMSE值降低了1.859,MAE值降低了1.464,MAPE值降低了26.01%。其中,BP神经网络超短期功率预测精度提高了7.5%,GRU深度网络提高了8.7%,多元线性回归模型提高了9.6%,证明了该方法的有效性。