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双层弹簧模型驱动的植物叶片运动模拟(英文) 被引量：8
1
作者 陆声链 赵春江 +1 位作者 郭新宇 李长锋 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第14期4383-4388,共6页
提出了一种交互式的植物叶片运动(特别是卷曲和萎蔫)模拟方法。该方法用一个三维骨架结构表示叶片的边缘轮廓,并通过细分的方法生成叶片的网格曲面。在此基础上,构建了一个由层次化弹簧构成的双层质点-弹簧系统,该弹簧系统被用来控制叶... 提出了一种交互式的植物叶片运动(特别是卷曲和萎蔫)模拟方法。该方法用一个三维骨架结构表示叶片的边缘轮廓,并通过细分的方法生成叶片的网格曲面。在此基础上,构建了一个由层次化弹簧构成的双层质点-弹簧系统,该弹簧系统被用来控制叶片的运动,叶片的卷曲通过收缩上层弹簧来实现,而叶片的萎蔫或展开则通过释放弹簧来驱动。通过提供的交互式界面,用户能够交互地控制该弹簧系统的运动,从而生成各种叶片的运动动画。这种方法已被用来交互地模拟番茄叶片的卷曲过程和黄瓜叶片的萎蔫过程,模拟结果较好地重现了与真实情况相似的叶片运动过程。 展开更多
关键词 植物叶片 质点-弹簧模型 基于物理的建模 运动模拟 自然现象模拟
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生物学教学中的模拟实验 被引量：1
2
作者 张岩 符春峰 《生物学教学》 北大核心 2005年第7期49-49,共1页
生物学实验中现象不明显或不宜操作等问题是实验发展的主要障碍,对于这些实验在教学中一般只作介绍,至多不过看看录像,根本不能满足学生的好奇心和求知欲.如果这些实验能在实验室加以模拟,则不仅可激发学生探求生物奥秘的浓厚兴趣,还可... 生物学实验中现象不明显或不宜操作等问题是实验发展的主要障碍,对于这些实验在教学中一般只作介绍,至多不过看看录像,根本不能满足学生的好奇心和求知欲.如果这些实验能在实验室加以模拟,则不仅可激发学生探求生物奥秘的浓厚兴趣,还可加深对有关知识的理解.因此我们把高中<生物>中的一些实验根据不同的目的和要求设计了不同的模拟实验方法,使实验现象更明显,操作更简单,也便于学生对实验更深入理解. 展开更多
关键词 高中 生物教学 教学实验 模拟实验 对象模拟 现象模拟 仿真模拟 过程模拟
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CMIP5模式对东太平洋ITCZ偶极子模态模拟能力的评估
3
作者 李馥孜 郑小童 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期44-57,共14页
本研究利用第五次国际间耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project phase 5, CMIP5)中的24个模式的工业革命前控制试验(Pre-industrial Control, picontrol)模拟结果,结合观测资料,评估了24个CMIP5模式对东太平洋热带辐... 本研究利用第五次国际间耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project phase 5, CMIP5)中的24个模式的工业革命前控制试验(Pre-industrial Control, picontrol)模拟结果,结合观测资料,评估了24个CMIP5模式对东太平洋热带辐合带偶极子(EasternPacificITCZdipole,EPID)降水模态的模拟能力,并建立了其与模式对热带太平洋气候态模拟之间的联系。结果表明:1)绝大多数模式在北半球春季(2-4月)对EPID模态模拟能力较差,主要原因在于CMIP5模式对热带辐合带(Intertropical Convergence Zone, ITCZ)的模拟偏差,其中模拟效果较差的模式在2-4月的气候态降水分布在赤道以南,且降水普遍偏强;2)对各模式的EPID模态选取的季节按照技巧评分最高进行调整后,大部分模式能较好地模拟出EPID模态的空间分布特点,技巧评分在0.6以上,其中模拟效果好的模式(技巧评分大于0.7)中EPID模态出现的月份同时在中东太平洋气候态表现出"双ITCZ"特征,且多模式集合结果的模拟误差小于绝大多数模式。 展开更多
关键词 Eastern Pacific ITCZ dipole模态 CMIP5模式 “双ITCZ”现象模拟偏差
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一种基于半拉格朗日的液体实时仿真方法 被引量：7
4
作者 邹玲 齐越 赵沁平 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2419-2431,共13页
近些年,在计算机图形学与虚拟现实技术领域中,自然现象的模拟得到了广泛的关注和研究.如何快速且逼真地模拟自然现象,是此类研究的目的.以液体表面作为研究对象,总结了关于液体模拟近年来的部分研究成果;针对三维液体的复杂流体状态,提... 近些年,在计算机图形学与虚拟现实技术领域中,自然现象的模拟得到了广泛的关注和研究.如何快速且逼真地模拟自然现象,是此类研究的目的.以液体表面作为研究对象,总结了关于液体模拟近年来的部分研究成果;针对三维液体的复杂流体状态,提出了一种基于半拉格朗日的液体实时仿真方法,并对仿真结果进行了表面构建.该方法首先将Navier-Stokes方程离散化,并通过求解构造的Poisson方程得到每一时间步长的数值解,进而精确驱动粒子运动以构建真实液体表面;之后,利用液体表面追踪及Marching Cubes表面重建,生成了真实的液体表面模型.实验结果表明,该仿真方法不但在运算过程中遵循经典的流体力学方程,从而保证了结果的真实性,并且运算速度快且能取得较好的视觉效果.在计算机游戏、电影制作以及医学等领域的仿真,均有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 液体仿真 纳维 斯托克斯方程 半拉格朗日法 自然现象模拟 实时
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融合生理因子的植物叶片表观建模 被引量：3
5
作者 赵春江 苗腾 +1 位作者 郭新宇 陆声链 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期597-608,共12页
植物叶片具有复杂的内部结构、生理过程和光学特性,使得在计算机上准确模拟叶片的表观十分困难.为此提出一种基于生理因子的植物叶片表观材质模型.首先考虑单双子叶植物在结构上的差别,利用单N层板和双N层板抽象叶片内部结构;然后基于PR... 植物叶片具有复杂的内部结构、生理过程和光学特性,使得在计算机上准确模拟叶片的表观十分困难.为此提出一种基于生理因子的植物叶片表观材质模型.首先考虑单双子叶植物在结构上的差别,利用单N层板和双N层板抽象叶片内部结构;然后基于PROSEPCT模型推导得到叶片材质模型的漫反射和透射项,并采用CookTorrance模型作为高光反射项,形成BRDF+BTDF形式的参数化材质模型;最后采用一种叶色变化算法将模型扩展为时间-空间变化的叶片参数化材质模型.实验结果表明,该模型可以通过控制叶绿素、胡萝卜素和叶片结构参数等生理因子来实时地调整叶片的表观,实现空间变化、时间变化的叶片老化模拟,具有较好的真实感效果和绘制速度,能够满足实时交互的需要. 展开更多
关键词 自然现象模拟 叶片表观建模 真实感绘制 叶片散射模型
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动态水面数据采集与重建方法 被引量：3
6
作者 邹玲 齐越 赖舜男 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2530-2541,共12页
自然现象模拟是计算机图形学中的一个重要研究热点.如何快速、逼真地模拟自然现象是此类研究的主要目的.传统的解决思路大多采用基于物理的建模方法,而随着采集设备的快速发展,基于采集图像的重建方法得到了广泛关注与研究.以液体为研... 自然现象模拟是计算机图形学中的一个重要研究热点.如何快速、逼真地模拟自然现象是此类研究的主要目的.传统的解决思路大多采用基于物理的建模方法,而随着采集设备的快速发展,基于采集图像的重建方法得到了广泛关注与研究.以液体为研究对象,总结了近年来基于采集图像的重建方法的部分研究成果.针对动态水面,提出了一种动态水面数据采集与重建方法.首先,设计并搭建一套基于多相机的动态水面数据采集系统,采集得到多视图下不同水面运动现象的连续帧图像.其次,通过提取采集图像序列中每幅图像的亚像素级特征点,进行特征点匹配并建立特征点与物理空间中三维点的映射关系.然后,结合水介质的光学折射特性迭代求解水面上三维点阵的高度场和法向量.最终获得动态水面的重建结果.实验结果表明,该方法能够快速生成与采集水面可视效果相近的三维重建结果,可在计算机游戏、医学、科学研究可视化等领域具有应用前景. 展开更多
关键词 自然现象模拟 动态水面 基于采集图像 数据采集系统 立体折射原理
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液体采集与建模技术综述 被引量：1
7
作者 邹玲 齐越 赵沁平 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期2472-2480,共9页
在计算机图形学与虚拟现实技术领域中,自然现象的模拟作为一个难点得到了广泛的关注和研究.液体是一种最为常见的自然现象,对此类现象的建模具有极大的应用价值.传统的液体建模方法是基于物理的建模方法,但计算量较大.随着相机等采集设... 在计算机图形学与虚拟现实技术领域中,自然现象的模拟作为一个难点得到了广泛的关注和研究.液体是一种最为常见的自然现象,对此类现象的建模具有极大的应用价值.传统的液体建模方法是基于物理的建模方法,但计算量较大.随着相机等采集设备的发展,出现了基于采集数据的液体建模方法.回顾了近年来国内外在液体采集和建模仿真方面的发展情况和研究进展;分析并总结了针对不同研究对象所采用的建模方法;最后提出液体采集与建模技术研究中存在的挑战及未来发展趋势. 展开更多
关键词 自然现象模拟 液体建模 液体采集 真实感绘制 高速相机
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流体动画方法综述 被引量：1
8
作者 王晓华 张田文 柴旭东 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第2期1-4,15,共5页
介绍了二维流体和三维流体动画方法。流体动画制作分为两步:流体表面建模和流体绘制。二维流体建模主要采用参数建模方法,基于傅立叶变换原理,合成波动的二维流体表面。三维流体建模一般基于Navier-Stokes流体方程,利用流体内部的速度... 介绍了二维流体和三维流体动画方法。流体动画制作分为两步:流体表面建模和流体绘制。二维流体建模主要采用参数建模方法,基于傅立叶变换原理,合成波动的二维流体表面。三维流体建模一般基于Navier-Stokes流体方程,利用流体内部的速度建立流体表面的方程。流体绘制主要采用光线跟踪方法。流体动画的挑战和发展方向在于:流体动画控制、实时绘制、细节表现。 展开更多
关键词 流体动画 计算流体力学 自然现象模拟
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满足给定数字特征和谱的随机信号的产生
9
作者 刘新安 黄培基 《黄渤海海洋》 CSCD 1994年第2期18-22,共5页
本文给出了满足给定数字特征和谱的随机序列的产生方法，即用无记忆非线性变换实现非正态随机信号的模拟．该法与Ｇｕｊａｒ法相比较，放宽了变量概率分布的限制，只要求变量矩的存在。同时考虑无记忆非线性变换对谱的影响，用异于Ｌｉ... 本文给出了满足给定数字特征和谱的随机序列的产生方法，即用无记忆非线性变换实现非正态随机信号的模拟．该法与Ｇｕｊａｒ法相比较，放宽了变量概率分布的限制，只要求变量矩的存在。同时考虑无记忆非线性变换对谱的影响，用异于Ｌｉｕ的方法在频域上求解输入正态分布随机序列的谱． 展开更多
关键词 随机信号 谱 海浪 海洋现象模拟
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基于OpenGVS的城区漫游系统的开发 被引量：4
10
作者 邢卫卫 李凤霞 战守义 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第3期727-728,731,共3页
应用OpenGVS开发了一个交互式城区漫游系统。重点介绍了利用三维观察进行实时场景编辑,通过特定线段的测量进行场景中物体之间的碰撞检测,借助于回调函数进行自定义自然现象的模拟,以及构造汽车或其他运动对象运动方程的数学模型等关键... 应用OpenGVS开发了一个交互式城区漫游系统。重点介绍了利用三维观察进行实时场景编辑,通过特定线段的测量进行场景中物体之间的碰撞检测,借助于回调函数进行自定义自然现象的模拟,以及构造汽车或其他运动对象运动方程的数学模型等关键技术。 展开更多
关键词 OPENGVS 三维观察 碰撞检测 自然现象模拟
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