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基于SPH方法的快速逼真流体表面张力仿真

计算机学报 2019年第9期42卷 2062-2075页

作者：袁志勇徐标廖祥云武汉大学计算机学院武汉430072 中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055

随着计算机仿真技术的发展,流体的模拟仿真被广泛地应用于工程计算、游戏及电影特效中.逼真的流体仿真需要对流体的物理特性进行建模,基于物理的流体仿真是仿真领域最具挑战的研究内容之一.基于光滑粒子流体动力学(SPH)的流体仿真方法... 详细信息

随着计算机仿真技术的发展,流体的模拟仿真被广泛地应用于工程计算、游戏及电影特效中.逼真的流体仿真需要对流体的物理特性进行建模,基于物理的流体仿真是仿真领域最具挑战的研究内容之一.基于光滑粒子流体动力学(SPH)的流体仿真方法是目前最为常用的流体仿真无网格法,其粒子特性特别适合处理流体的建模问题,同时能够鲁棒稳定地解决流体仿真中的计算问题.但是,SPH方法无法实现精确的表面张力计算,无法获得逼真的流体仿真效果.SPH表面计算中的数值不稳定问题,引起的表面张力不真实、自由表面处粒子聚集、细节断裂等现象,严重影响流体自由表面处仿真的视觉效果.为解决该问题,提出一种面向SPH流体的快速逼真流体表面张力仿真方法.首先快速精确找到流体表面粒子,精准计算其表面粒子法向量,其次通过构建水平集网格用于边界处密度修正以更加准确地处理边界处的计算,最后提出近表面粒子间作用力模型以计算流体表面张力.实验结果表明该方法能实现逼真的流体表面张力仿真效果.

关键词：光滑粒子流体动力学流体仿真表面张力近表面粒子间作用力密度修正

基于情绪管理的当代大学生思想政治教育方式研究

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基于情绪管理的当代大学生思想政治教育方式研究

作者：廖祥云华中师范大学

学位级别：硕士

当代大学生所处的环境文化多元、思潮涌动,他们在物质和精神文化方面的需求均十分强烈,思维情感丰富,情绪起伏多变,很容易受到外部因素影响,产生不健康的情绪,从而对心理健康构成威胁,影响高校思想政治教育活动的实施效果。2004年中共... 详细信息

当代大学生所处的环境文化多元、思潮涌动,他们在物质和精神文化方面的需求均十分强烈,思维情感丰富,情绪起伏多变,很容易受到外部因素影响,产生不健康的情绪,从而对心理健康构成威胁,影响高校思想政治教育活动的实施效果。2004年中共中央、国务院颁发的《关于进一步加强和改进大学生思想政治教育的意见》(中发[2004]16号文件)强调：“加强和改进大学生思想政治教育既要以理服人,又要以情感人。要坚持以人为本,贴近实际、贴近生活、贴近学生,努力提高思想政治教育的针对性、实效性和吸引力、感染力,培养德智体美全面发展的社会主义合格建设者和可靠接班人。”情绪管理作为大学生对自身情绪进行觉知、控制与调节的手段,与大学生自身联系紧密,它既能从认知情绪产生原因上做到以理服人,又能从情绪感染的角度做到以情感人,应广泛应用于高校思想政治教育实践中,为提高当代大学生的情绪智力水平,促进大学生心理健康,增加思想政治教育的实效性和感染力提供了可能,对进一步加强和改进大学生思想政治教育具有重要的现实意义。文章结合情绪管理的内涵与功能,探讨了其与思想政治教育结合的必要性和可行性,然后按照“现状-原因-对策”的经典结构,总结了当代大学生情绪智力水平的现状,分析了其产生的原因,然后根据所得原因提出基于情绪管理的当代大学生思想政治教育新方式。具体说来,文章从三个方面展开了对论题的讨论：第一章主要介绍了情绪管理相关概念的内涵并分析了以情绪管理为基础进行思想政治教育的必要性和可行性。内涵介绍包括情绪管理的几个相关概念：情绪、情绪智力以及情绪管理概念本身,对以情绪管理为基础进行思想政治教育的必要性和可行性进行了多角度的分析,指出了情绪管理在思想政治教育中所起到的作用及其现实操作性。第二章主要归纳和总结了近十年来当代大学生情绪智力水平的现状,并对其进行了原因分析。通过对众多学者期间在全国各地做的抽样调查的资料进行梳理和归纳,总结出了当代大学生在情绪智力上的表现和出现的问题,然后以思想政治教育者的视角,从思想政治教育系统的四要素“主体、客体、介体、环体”四个方面针对这些表现和问题进行了分析。第三章提出了基于情绪管理的思想政治教育方式,是本文的核心内容。该部分依据上文的分析结果也有针对性地从思想政治教育系统的四要素“主体、客体、介体、环体”四个方面提出了基于情绪管理的思想政治教育新方式,分别为：以主体为视角,使思想政治教育施教者提高对情绪管理的重视并将其运于自身生活与工作之中;以客体为视角,使思想政治受教育者充分掌握情绪管理的科学方法;以介体为视角,将情绪教育作为方式和手段,包括开设情绪教育课程、利用赏识教育手段、把握情绪教育时机等;以环体为视角,通过优化校园环境、家庭环境和社会环境为良好情绪的培养创造外部条件。力求从思想政治教育诸要素的角度全方位地提出有效策略。

关键词：大学生情绪情绪智力情绪管理思想政治教育

雅安河坪水电站缩短建设工期和节约投资的经验

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水力发电 1990年第2期 67-68页

作者：易纲炯廖祥云四川省雅安地区计划委员会

河坪水电站是雅安地区电力公司和雅安市水电局多渠道集资金,由地市水电学会勘测设计,经省计经委批准的能源建设项目,为周公河的第5个梯级电站,装机3×1600kW。计划3年建成,概算总投资1262.7万元。该工程的具体情况如下:(1) 在周公河上... 详细信息

河坪水电站是雅安地区电力公司和雅安市水电局多渠道集资金,由地市水电学会勘测设计,经省计经委批准的能源建设项目,为周公河的第5个梯级电站,装机3×1600kW。计划3年建成,概算总投资1262.7万元。该工程的具体情况如下:(1) 在周公河上筑条石混凝土坝,蓄水199万m~3,可调水量91m~3,坝最高

关键词：工程指挥部水电站发电厂雅安地区

基于压缩感知与LS_SVM的三维组织表面重建

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华中科技大学学报（自然科学版） 2014年第8期42卷 7-11页

作者：袁志勇童倩倩喻思娇廖祥云武汉大学计算机学院湖北武汉430072

针对在三维表面上均匀采集的少量数据点,提出一种基于压缩感知与最小二乘支持向量机(LSSVM)的三维组织表面重建方法.通过结合采用拟合与插值方法得到与待重构表面数据相同数目的数据点集,采用离散余弦变换(DCT)分别得到其三维坐标的稀... 详细信息

针对在三维表面上均匀采集的少量数据点,提出一种基于压缩感知与最小二乘支持向量机(LSSVM)的三维组织表面重建方法.通过结合采用拟合与插值方法得到与待重构表面数据相同数目的数据点集,采用离散余弦变换(DCT)分别得到其三维坐标的稀疏系数,用设计的自适应观测矩阵进行观测,并选用正交匹配追踪算法作为重构算法,最后采用LS-SVM回归预测模型对压缩感知重构结果进行修正.实验结果表明:该重建方法得到的组织表面数据误差小,能保持在1mm左右,重建表面光滑,为基于虚拟现实的虚拟手术系统提供了精确的表面数据模型.

关键词：压缩感知重建方法稀疏三维离散点自适应观测矩阵最小二乘支持向量机

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基于粒子的流体和可形变固体双向耦合

系统仿真学报 2013年第10期25卷 2327-2331页

作者：袁志勇郭甲翔杨成韩婕廖祥云武汉大学计算机学院武汉430072

提出了一种适用于流体与可形变固体之间的双向耦合算法。所述模型的构建采用真实力学对流体、固体分别进行描述。由于网格法在表现流体运动的局限性与计算效率上的不足,因此采用SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法对流体、固体... 详细信息

提出了一种适用于流体与可形变固体之间的双向耦合算法。所述模型的构建采用真实力学对流体、固体分别进行描述。由于网格法在表现流体运动的局限性与计算效率上的不足,因此采用SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法对流体、固体受到的力进行离散化处理。完全适用于粒子模型的高鲁棒性流固耦合算法并不多见,双向耦合算法相关研究更少。采用动量守恒定律提出了一种完全适用于粒子模型的双向耦合算法,通过计算流固模型之间的压力与摩擦力仿真耦合过程。所述算法的优点是不需要粒子模型的法向量信息、不需要捕捉模型的表面粒子,同时考虑了耦合时的摩擦力导致的能量损耗。实验结果表明,所提出的双向耦合算法能较好地处理流体与可形变固体之间的耦合效果。

关键词：粒子模型双向耦合弹性力学流固耦合 SPH

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层次结构K-d树的立体图像快速匹配方法

软件学报 2016年第10期27卷 2462-2472页

作者：张贵安袁志勇童倩倩廖祥云武汉大学计算机学院湖北武汉430072

特征匹配是计算机视觉和图形图像处理领域中很多研究方向的基础,也是当前的研究热点.SIFT(scaleinvariant feature transformation)特征因其具有尺度、旋转不变性,对一定范围的仿射及视角变换具有鲁棒性等优点,自Lowe提出后,10多年来一... 详细信息

特征匹配是计算机视觉和图形图像处理领域中很多研究方向的基础,也是当前的研究热点.SIFT(scaleinvariant feature transformation)特征因其具有尺度、旋转不变性,对一定范围的仿射及视角变换具有鲁棒性等优点,自Lowe提出后,10多年来一直受到众多研究人员的关注.匹配的快速性和准确性是很多应用对特征匹配的要求,如三维重建中立体图像对(stereo pairwise image,简称SPI)的匹配.针对这一问题,以SIFT特征为基础,提出用于SPI匹配的方向大约一致(approximately consistent in orientation,简称ACIO)约束关系,其描述了SPI的匹配特征向量间的空间位置关系,有效地避免了误匹配的发生,提高了匹配的精度;通过对标准K-d树(standard K-d tree,简称SKD-tree)结构的分析,提出了层次结构K-d树(hierarchical K-d tree,简称HKD-tree),将SPI特征集根据ACIO约束关系划分成层次结构并建立映射,该方法缩小了搜索空间,从而达到加速匹配的目的.在ACIO和HKD-tree的基础上,提出了高效、快速的匹配算法.实验结果表明,所提方法比SKD-tree方法和最新的级联哈希方法(cascade hash,简称Cas Hash)在精度上略占优势,但在匹配速度上比SKD-tree快一个数量级以上,同时也数倍于Cas Hash.

关键词：尺度不变特征变换方向大约一致层次结构K-d树立体图像对

基于压力采集和FEM模型的软组织参数测量方法

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东北大学学报（自然科学版） 2015年第9期36卷 1246-1250页

作者：廖祥云袁志勇陈二虎郑奇武汉大学计算机学院湖北武汉430072

提出基于压力采集和 FEM 模型的软组织参数测量方法，搭建基于光学运动跟踪系统和压力采集模块的软组织参数测量平台，对软组织形变过程三维重建，通过带压力传感器的 ARM 采集板获取压力值，采用 BP 神经网络对传感器进行精度校正.基... 详细信息

提出基于压力采集和 FEM 模型的软组织参数测量方法，搭建基于光学运动跟踪系统和压力采集模块的软组织参数测量平台，对软组织形变过程三维重建，通过带压力传感器的 ARM 采集板获取压力值，采用 BP 神经网络对传感器进行精度校正.基于软组织形变集合构建四面体有限元模型计算软组织的初始参数弹性模量与泊松比，并提出一种参数参照模型对初始参数进行修正，通过实验验证参数的准确性.实验结果表明，用所述方法求得的软组织参数计算的软组织形变与真实测量所得软组织形变的平均相对误差为1.03%~1.60%，符合实际工程应用对软组织形变的精度要求.

关键词：软组织参数测量压力采集参数参照模型有限元 BP 神经网络

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虚拟针灸视觉建模与仿真方法研究

系统仿真学报 2011年第8期23卷 1708-1713页

作者：袁志勇司伟鑫廖祥云段昭亮赵俭辉武汉大学计算机学院武汉430072

为了解决传统针灸培养模式中初学者只有理论训练而没有实践训练的问题,结合信息技术和医学技术开展虚拟针灸训练系统的研究与实践。针对针灸治疗视觉过程中皮肤下陷和皮肤旋转两种物理现象,通过数学物理建模方法在三角形网格皮肤模型上... 详细信息

为了解决传统针灸培养模式中初学者只有理论训练而没有实践训练的问题,结合信息技术和医学技术开展虚拟针灸训练系统的研究与实践。针对针灸治疗视觉过程中皮肤下陷和皮肤旋转两种物理现象,通过数学物理建模方法在三角形网格皮肤模型上建立物理模型。利用Java3D建立虚拟针灸场景,并对所治疗的穴位点进行拾取,随后运用JOGL(Java Bindings for OpenGL)呈现针灸治疗视觉全过程,并根据训练者操作过程进行评判。通过整合各个功能模块,在NetBeans IDE下开发出一套虚拟针灸训练平台,供针灸训练人员进行操作,评测训练人员的针灸水平。虚拟针灸训练系统的研究和实践对于降低实习针灸师医疗事故出现率具有重要的实际意义和应用价值。

关键词：虚拟针灸训练系统数学物理建模 Java3D JOGL

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空间微重力处理对番茄生长发育的影响

华中农业大学学报 1994年第3期13卷 310-312页

作者：李汉霞叶志彪廖祥云胡汉华中农业大学园艺系

空间微重力处理对番茄生长发育的影响李汉霞，叶志彪，廖祥云，胡汉（华中农业大学园艺系，武汉４３００７０）ＥＦＦＥＣＴＯＦＭＩＣＲＯＧＲＡＶＩＴＹＩＮＴＨＥＳＰＡＣＥＯＮＴＨＥＧＲＯＷＴＨＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＯＦ... 详细信息

空间微重力处理对番茄生长发育的影响李汉霞，叶志彪，廖祥云，胡汉（华中农业大学园艺系，武汉４３００７０）ＥＦＦＥＣＴＯＦＭＩＣＲＯＧＲＡＶＩＴＹＩＮＴＨＥＳＰＡＣＥＯＮＴＨＥＧＲＯＷＴＨＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＯＦＴＯＭＡＴＯ￥ＬｉＨａｎｘｉａ；Ｙ...

关键词：番茄微重力处理生长发育种子