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计算机流体动画技术的研究进展 被引量：2
1
作者 湛永松 费广正 石民勇 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第S2期273-275,共3页
烟雾、流水等流体是自然环境的重要组成部分,计算机模拟的流体行为能增添虚拟现实真实感,更好地烘托环境气氛。针对近年来计算机流体动画领域出现的许多研究成果,综述了该领域的发展现状,介绍了相关研究所采用的理论方法,并结合具体现... 烟雾、流水等流体是自然环境的重要组成部分,计算机模拟的流体行为能增添虚拟现实真实感,更好地烘托环境气氛。针对近年来计算机流体动画领域出现的许多研究成果,综述了该领域的发展现状,介绍了相关研究所采用的理论方法,并结合具体现象进行分析,最后阐述了其未来发展方向。 展开更多
关键词 流体 计算机动画 风格化动画 NAVIER-STOKES方程 粒子系统
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基于SPH的中国水墨画风格烟气动画系统 被引量：1
2
作者 湛永松 杨明浩 +3 位作者 刘文兆 陈显军 费广正 石民勇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第18期5770-5774,共5页
提出一个基于平滑粒子动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)模型的中国水墨画风格烟气动画制作系统。系统利用流体物理方程支配SPH运动规律,以少量粒子描述烟气运动的轨迹信息;通过在可编程GPU上采取投影纹理映射技术,进行快速... 提出一个基于平滑粒子动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)模型的中国水墨画风格烟气动画制作系统。系统利用流体物理方程支配SPH运动规律,以少量粒子描述烟气运动的轨迹信息;通过在可编程GPU上采取投影纹理映射技术,进行快速、准确的绘制。系统包含5个模块:参数设定模块、烟团纹理库构建模块、运动骨架提取模块、浓度纹理生成模块和基于GPU的实时绘制模块。实验证明,系统能以简单、直观的方式体现水墨风格烟气动画的抽象性特征。 展开更多
关键词 中国水墨画风格烟气动画 平滑粒子动力学 投影纹理映射 GPU
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利用六边形网格实现半色调抖动技术的研究 被引量：1
3
作者 陈显军 舒志雄 +2 位作者 杨明浩 秦晨光 湛永松 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第36期151-153,共3页
针对传统的半色调抖动技术存在水平和竖直方向上的人工痕迹以及网格化轮廓等缺陷,提出了一种新颖的基于六边形网格的抖动矩阵构造方法。首先,将原驱散式Bayer抖动矩阵进行元素重组和离散旋转以构造一个更为合理的抖动矩阵,然后按照新矩... 针对传统的半色调抖动技术存在水平和竖直方向上的人工痕迹以及网格化轮廓等缺陷,提出了一种新颖的基于六边形网格的抖动矩阵构造方法。首先,将原驱散式Bayer抖动矩阵进行元素重组和离散旋转以构造一个更为合理的抖动矩阵,然后按照新矩阵对图像进行半色调化处理。实验结果表明,该抖动算法不但能够显著消除传统抖动技术所存在的不利因素,而且比其他同类的改进抖动算法具有更强的色调再现能力和细节表现力。 展开更多
关键词 半色调 抖动矩阵 离散旋转 色调再现
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保持自然特征的烟雾快速生成系统 被引量：7
4
作者 湛永松 杨明浩 +1 位作者 石民勇 费广正 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第19期4460-4463,4468,共5页
提出了一个保持自然特征的实时真实感烟雾模拟系统。系统根据用户定义的烟源位置,首先产生一个采用欧拉法表示的三维烟雾密度场;通过将烟雾密度场先直接投射再扩散能量,生成一张描述烟雾阴影浓度信息分布的纹理图,运用基于硬件的绘制技... 提出了一个保持自然特征的实时真实感烟雾模拟系统。系统根据用户定义的烟源位置,首先产生一个采用欧拉法表示的三维烟雾密度场;通过将烟雾密度场先直接投射再扩散能量,生成一张描述烟雾阴影浓度信息分布的纹理图,运用基于硬件的绘制技术来进行快速真实感的成像。该系统不仅能获得实时的烟雾模拟效果,而且通过生成烟雾阴影来保持其自然特征。实验证明,在复杂场景中,该系统能够以较快的速度模拟具有自然真实感的烟雾效果。 展开更多
关键词 自然特征 阴影纹理 投影纹理 烟雾阴影
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基于图切分的交互式图像分割算法 被引量：5
5
作者 湛永松 雷德斌 +1 位作者 潘春洪 石民勇 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期799-802,共4页
提出一种基于图切分(Graph Cut)的交互式图像分割新算法。首先,使用图切分技术获取初始轮廓并采取非均匀有理B样条(NURBS)拟合边界曲线。由于NURBS具有局部可控性,其控制点可视为隐式马尔可夫模型(HMM)的隐状态,边界特征和区域同一性被... 提出一种基于图切分(Graph Cut)的交互式图像分割新算法。首先,使用图切分技术获取初始轮廓并采取非均匀有理B样条(NURBS)拟合边界曲线。由于NURBS具有局部可控性,其控制点可视为隐式马尔可夫模型(HMM)的隐状态,边界特征和区域同一性被视为HMM观察状态,然后采用轮廓平滑性作为约束来定义一个状态转移模型。最后,通过维特比算法递归求取最优轮廓。实验证明该法鲁棒性好,允许用户简易、高效地分割图像。 展开更多
关键词 图切分 非均匀有理B样条 隐式马尔可夫模型 交互式图像分割
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基于可编程图形处理器的实时烟雾控制模拟 被引量：3
6
作者 湛永松 杨明浩 +1 位作者 石民勇 费广正 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期60-64,共5页
提出一种基于可编程图形处理器(GPU)有效控制烟雾模拟过程的实时算法。对于给定的烟雾当前状态和目标状态,该算法以自然的烟雾流动方式实现状态之间的转换。根据Navier-Stokes方程定义烟雾流体场的物理模型,通过调整方程中的风力项以达... 提出一种基于可编程图形处理器(GPU)有效控制烟雾模拟过程的实时算法。对于给定的烟雾当前状态和目标状态,该算法以自然的烟雾流动方式实现状态之间的转换。根据Navier-Stokes方程定义烟雾流体场的物理模型,通过调整方程中的风力项以达到控制目的。风力项由驱动力和聚合力组成,驱动力促使烟朝着目标密度分布运动,聚合力则用于抵消烟的扩散现象。烟雾的速度和密度参量被整合为纹理颜色通道,并传送到像素程序中由GPU完成计算。该算法无需保证两状态之间转移为最优,从而消除了非线性优化所带来的计算成本。实验表明该算法能实时高效地模拟两种烟雾状态之间的转换。 展开更多
关键词 计算机应用 烟雾控制模拟 流体力学 纳维-斯托克斯方程 图形处理单元
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使用GPU加速渲染真实感水波效果的研究 被引量：1
7
作者 陈显军 湛永松 +3 位作者 秦晨光 姜文波 冉兆春 石民勇 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第15期3514-3517,共4页
为了提高水面波动效果模拟的实时性并保持真实感,提出一种基于可编程图形处理器(GPU)的向量代数运算模型,并使用该模型求解水波动方程以加速水波仿真过程。给出了模型的数据结构定义和数据操作设计,对二维水波微分方程进行离散化处理,... 为了提高水面波动效果模拟的实时性并保持真实感,提出一种基于可编程图形处理器(GPU)的向量代数运算模型,并使用该模型求解水波动方程以加速水波仿真过程。给出了模型的数据结构定义和数据操作设计,对二维水波微分方程进行离散化处理,将其表达为矩阵矢量相乘的形式,再采取共轭梯度法进行求解,以获得代表水面的高度图。通过高度图信息来生成法线,从而获得水面反射和折射效果。实验结果表明,该算法充分发挥了GPU的高速性能优势来求解复杂的水面波动方程,能有效提高真实感水波纹模拟的效率。 展开更多
关键词 图形处理器 向量 水波方程 实时渲染 共轭梯度法
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基于改进的水力侵蚀算法的腐蚀化地形生成
8
作者 陈显军 湛永松 +1 位作者 杨明浩 石民勇 《计算机应用与软件》 CSCD 2009年第3期82-84,共3页
提出一种新颖的计算机游戏场景地形生成技术。通过引入水量图和沉积物图来改进传统的水力侵蚀算法,以仿真自然地形因风化因素造成的腐蚀化现象,从而增强地形模拟真实感;为了保证游戏实时性,采取四种加速策略进行整体算法优化。实验结果... 提出一种新颖的计算机游戏场景地形生成技术。通过引入水量图和沉积物图来改进传统的水力侵蚀算法,以仿真自然地形因风化因素造成的腐蚀化现象,从而增强地形模拟真实感;为了保证游戏实时性,采取四种加速策略进行整体算法优化。实验结果证明,算法适用于为计算机游戏和动画生成实时的真实感地形效果。 展开更多
关键词 水量图 沉积物图 水力侵蚀 腐蚀化地形 计算机游戏
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保留色彩细节的多义图像混合系统研究
9
作者 刘文兆 湛永松 石民勇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第20期16-19,共4页
提出了一个通过保留全部频带信息来保留色彩细节的多义图像合成系统。系统依据两个用户给定的视距或视角将不同含义的两个目标图像合成一幅多义图像。首先,通过视距和图像高度的函数来选择小波分解级,从而对目标图像进行小波分解;其次,... 提出了一个通过保留全部频带信息来保留色彩细节的多义图像合成系统。系统依据两个用户给定的视距或视角将不同含义的两个目标图像合成一幅多义图像。首先,通过视距和图像高度的函数来选择小波分解级,从而对目标图像进行小波分解;其次,根据可选的融合规则和权值变量融合并重构出在两个视角下的多义图像;最后,采取均值降噪的方法滤除结果图像噪波。实验证明,该系统能高效合成视觉效果醒目的图像并充分保留原目标图像的色彩和细节特征,有利于满足商用需求。 展开更多
关键词 小波变换 图像融合 多义图像 目标图像
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多义图像合成算法研究
10
作者 刘文兆 湛永松 石民勇 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期31-37,共7页
提出了一种基于小波变换的多义图像合成算法。该算法首先通过视角来选择小波分解级对两幅目标图像进行小波分解,然后根据可选的小波融合规则和权值变量融合并重构出在两个视角下的多义图像;对小波算法与现有两种算法进行了分析比较,通... 提出了一种基于小波变换的多义图像合成算法。该算法首先通过视角来选择小波分解级对两幅目标图像进行小波分解,然后根据可选的小波融合规则和权值变量融合并重构出在两个视角下的多义图像;对小波算法与现有两种算法进行了分析比较,通过试验证明该算法合成的结果多义特性更好,合成图视觉效果醒目并充分保留原目标图像的色彩和细节特征。合成结果采取了均值降噪。 展开更多
关键词 计算机图像处理 小波变换 视觉特性 图像融合 多义图像 目标图像
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