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草地场景真实感模拟技术综述

计算机辅助设计与图形学学报 2010年第9期22卷 1628-1638页

作者：邱航陈雷霆 jim x. chen 凌飞电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731 Department of Computer Science George Mason University Fairfax VA 22030-4444 USA

草体作为自然场景的一种重要组成元素,其数量众多、覆盖范围广,因此很难实现实时绘制,大规模草地场景真实感模拟已成为计算机图形学中研究的热点和难点之一.文中对20多年来草地场景真实感模拟技术的发展情况进行综述,分别从绘制技术、LO... 详细信息

草体作为自然场景的一种重要组成元素,其数量众多、覆盖范围广,因此很难实现实时绘制,大规模草地场景真实感模拟已成为计算机图形学中研究的热点和难点之一.文中对20多年来草地场景真实感模拟技术的发展情况进行综述,分别从绘制技术、LOD表达、动态模拟以及业界现状等几个方面做了比较深入的介绍,分析并比较了一些典型方法的基本原理和优缺点;最后对该领域未来的发展趋势进行了展望.

关键词：自然场景草体细节层次动画体纹理

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一种改进的AAM人脸特征点快速定位方法

电子与信息学报 2009年第6期31卷 1354-1358页

作者：范小九彭强 jim x chen 夏旭西南交通大学信息科学与技术学院成都610031 乔治梅森大学计算机科学系美国弗吉尼亚22030-4444

传统的AAM(Active Appearance Models)人脸特征定位改进方法通常关注于拟合效率上,没有具体考虑拟合初始位置和模型实例的特征,因此定位准确率和速度并不理想。该文提出了一种基于人脸特征检测和简单三维姿态估计的拟合初始位置改进和... 详细信息

传统的AAM(Active Appearance Models)人脸特征定位改进方法通常关注于拟合效率上,没有具体考虑拟合初始位置和模型实例的特征,因此定位准确率和速度并不理想。该文提出了一种基于人脸特征检测和简单三维姿态估计的拟合初始位置改进和模型实例选择方法。首先采用Adaboost算法对图像中人脸特征进行预检测,然后充分利用YCbCr色彩空间人脸肤色特性对无法检测或检测不完全的图像进行特征提取,最后根据特征区域计算鼻尖坐标和人脸偏转角,合理调整拟合中心位置和模型实例,并在拟合过程中引入ATLAS(Automatically Tuned Linear Algebra Software)线性代数软件包,实现矩阵优化。基于IMM人脸库的仿真实验表明,该方法与传统反向组合AAM相比,拟合准确率提高约43%,时间消耗降低约62%。

关键词：人脸识别 AAM 反向组合算法 Adaboost 三维姿态估计 ATLAS

Real-Time Timing Channel Detection in a Software-Defined Networking Virtual Environment

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Intelligent Information Management 2015年第6期7卷 283-302页

作者： Anyi Liu jim x. chen Harry Wechsler Department of Computer Science Indiana University—Purdue University Fort Wayne Fort Wayne USA Department of Computer Science George Mason University Fairfax USA

Despite extensive research, timing channels (TCs) are still known as a principal category of threats that aim to leak and transmit information by perturbing the timing or ordering of events. Existing TC detection approaches use either signature-based approaches to detect known TCs or anomaly-based approach by modeling the legitimate network traffic in order to detect unknown TCs. Un-fortunately, in a software-defined networking (SDN) environment, most existing TC detection approaches would fail due to factors such as volatile network traffic, imprecise timekeeping mechanisms, and dynamic network topology. Furthermore, stealthy TCs can be designed to mimic the legitimate traffic pattern and thus evade anomalous TC detection. In this paper, we overcome the above challenges by presenting a novel framework that harnesses the advantages of elastic re-sources in the cloud. In particular, our framework dynamically configures SDN to enable/disable differential analysis against outbound network flows of different virtual machines (VMs). Our framework is tightly coupled with a new metric that first decomposes the timing data of network flows into a number of using the discrete wavelet-based multi-resolution transform (DWMT). It then applies the Kullback-Leibler divergence (KLD) to measure the variance among flow pairs. The appealing feature of our approach is that, compared with the existing anomaly detection approaches, it can detect most existing and some new stealthy TCs without legitimate traffic for modeling, even with the presence of noise and imprecise timekeeping mechanism in an SDN virtual environment. We implement our framework as a prototype system, OBSERVER, which can be dynamically deployed in an SDN environment. Empirical evaluation shows that our approach can efficiently detect TCs with a higher detection rate, lower latency, and negligible performance overhead compared to existing approaches.

关键词： Covert Channel Timing Channel Intrusion Detection Virtualization Software-Defined Network

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颅底良性肿瘤压迫周围血管的有限元力学模型

系统仿真学报 2009年第7期21卷 1851-1855页

作者：甘建红彭强戴培东 jim x.chen 张天宇王正敏西南交通大学信息科学与技术学院成都610031 复旦大学附属眼耳鼻喉科医院上海200031 George Mason大学计算机科学系美国弗吉尼亚22030-4444

在肿瘤切除手术或肿瘤放射治疗之前对肿瘤引起的周围血管和神经的位移和形变的评估和预测极重要。为模拟良性肿瘤生长对周围血管的影响,用细胞自动机方法模拟肿瘤生长,根据四面体各个顶点是否属于肿瘤体的各种情况对肿瘤几何模型进行网... 详细信息

在肿瘤切除手术或肿瘤放射治疗之前对肿瘤引起的周围血管和神经的位移和形变的评估和预测极重要。为模拟良性肿瘤生长对周围血管的影响,用细胞自动机方法模拟肿瘤生长,根据四面体各个顶点是否属于肿瘤体的各种情况对肿瘤几何模型进行网格化、并建立有限元力学模型。对颅底局部连续切片图像重建三维几何模型,提取血管模型并按曲率的相对值自适应细化血管网格,建立薄壳力学模型。通过碰撞检测得到血管和肿瘤的接触点集并施加大小相等方向相反的外力,以模拟生长过程中肿瘤与血管相互力的作用。模拟实验表明,在肿瘤生长过程中血管和肿瘤各自发生弯曲和形变与实际情况基本一致,实验模型可以在一定程度上预测肿瘤生长情况及其对周围组织的影响。

关键词：肿瘤血管生长模拟元胞自动机薄壳模型

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基于OBB层次结构碰撞检测的改进算法

系统仿真学报 2011年第10期23卷 2169-2173页

作者：甘建红彭强戴培东 jim x.chen 张天宇王正敏成都信息工程学院成都610225 西南交通大学信息科学与技术学院成都610031 复旦大学附属眼耳鼻喉科医院上海200031 George Mason大学计算机科学系弗吉尼亚22030-4444美国

方向包围盒(Oriented bounding box:OBB)的构造以及包围盒的相交测试的计算量都比较大,严重影响了在模拟、仿真的应用,尤其是有变形物体的场景。引入近似凸包的思想提出一种快速构造方向包围盒算法,很大程度上减少了构造方向包围盒(OBB... 详细信息

方向包围盒(Oriented bounding box:OBB)的构造以及包围盒的相交测试的计算量都比较大,严重影响了在模拟、仿真的应用,尤其是有变形物体的场景。引入近似凸包的思想提出一种快速构造方向包围盒算法,很大程度上减少了构造方向包围盒(OBB)层次结构的顶点数,改进后的算法在降低构造层次结构时间的同时,对方向包围盒的紧密性代价几乎没有影响,在有些时候还提高了包围盒的紧密性。在包围盒相交测试方面,提出了一种基于简单测度的相交预判方法,该算法在检测过程中省去了大量包围盒的相交测试计算,提高了相交测试的速度。最后将两种改进算法联合的碰撞检测框架与常用的基于均值和协方差矩阵的包围盒构造和基于分裂轴的算法进行比较,证明了算法具有高效性。

关键词：方向包围盒凸包简单测度紧密性预判

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基于Cult3D的交互式虚拟内耳显微解剖

计算机应用 2007年第9期27卷 2101-2102页

作者： jim x.chen 戴培东邢琪张天宇王正敏乔治梅森大学计算机科学系复旦大学附属眼耳鼻喉科医院上海200031 西南交通大学信息科学与技术学院成都610031

Cult3D是一个实现基于普通电脑的交互式人体结构三维显示的有效平台。在对内耳结构三维数据处理的基础上,使用Cult3D Designer编辑器,采用组织事件、动作与对象的关联的编程手段实现了对内耳三维对象的复杂交互动作控制,完成基于普通电... 详细信息

Cult3D是一个实现基于普通电脑的交互式人体结构三维显示的有效平台。在对内耳结构三维数据处理的基础上,使用Cult3D Designer编辑器,采用组织事件、动作与对象的关联的编程手段实现了对内耳三维对象的复杂交互动作控制,完成基于普通电脑的交互式虚拟内耳显微解剖浏览系统。

关键词：内耳颞骨显微解剖 Cult3D

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草地场景碾压效果模拟

计算机科学 2011年第7期38卷 268-272,276页

作者：邱航陈雷霆蔡洪斌 jim x.chen 电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731 美国乔治梅森大学计算机系费尔费克斯22030

草体作为自然场景的一种重要元素,数量众多、覆盖范围广,很难实现实时模拟。针对已有方法存在的问题,提出了一种草体碾压效果模拟方法。利用混合式表达方式构建出大规模静态草地场景,采用基于GPU的实时碰撞检测算法和受力向量传播机制... 详细信息

草体作为自然场景的一种重要元素,数量众多、覆盖范围广,很难实现实时模拟。针对已有方法存在的问题,提出了一种草体碾压效果模拟方法。利用混合式表达方式构建出大规模静态草地场景,采用基于GPU的实时碰撞检测算法和受力向量传播机制计算视点近处草叶的受力和形变,通过调整布告板斜率模拟中远距离草丛变形。为消除混合式表达方法带来的跳动现象,实现了一种层间动态过渡策略。实验结果表明,该方法能模拟出逼真的草体碾压效果,同时有效弥补了传统算法的缺陷。

关键词：动态模拟草地场景布告板细节层次

一种基于混合采样的雷达作用范围三维建模方法

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电子测量与仪器学报 2010年第1期24卷 10-16页

作者：邱航陈雷霆 jim x.chen 电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731 美国乔治梅森大学计算机系费尔费克斯22030

针对雷达作用范围二维表现方式的不足,提出了一种基于混合采样的雷达作用范围三维建模方法。以雷达方程为基础,通过地形分辨率网格确定雷达方位角方向的采样步长,使雷达模型对不同精度地形具有自适应性。以雷达的3dB特征点为基准,对雷... 详细信息

针对雷达作用范围二维表现方式的不足,提出了一种基于混合采样的雷达作用范围三维建模方法。以雷达方程为基础,通过地形分辨率网格确定雷达方位角方向的采样步长,使雷达模型对不同精度地形具有自适应性。以雷达的3dB特征点为基准,对雷达俯仰角进行分区域采样,在保证模型外形与雷达特征属性一致的同时有效减少了绘制点的数目。实验结果表明,基于混合采样的三维建模方法不仅能快速、准确完成雷达三维建模,而且能更加直观地展现雷达探测范围。

关键词：电磁信息表现雷达作用范围混合采样

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基于原子力显微镜测量内耳螺旋器的弹性特征

生物物理学报 2009年第4期25卷 294-298页

作者：杨琳戴培东张天宇丁光宏王克强 jim x chen 王正敏复旦大学力学与工程科学系上海200433 复旦大学附属眼耳鼻喉科医院上海200031 复旦大学附属中山医院上海200032 George Mason大学

应用原子力显微镜分析内耳螺旋器(Corti器)不同部位的弹性特征。采用豚鼠内耳基底膜底回新鲜标本,用原子力显微镜在液相接触式测量,获得不同部位力曲线。经计算,对应Corti器相当于Hensen细胞、外毛细胞、柱细胞、内毛细胞、内指细胞、... 详细信息

应用原子力显微镜分析内耳螺旋器(Corti器)不同部位的弹性特征。采用豚鼠内耳基底膜底回新鲜标本,用原子力显微镜在液相接触式测量,获得不同部位力曲线。经计算,对应Corti器相当于Hensen细胞、外毛细胞、柱细胞、内毛细胞、内指细胞、盖膜的部位及基底膜底面局部,其杨氏模量均值分别为46±1.7、59±0.9、250±31、140±2.8、430±29.9、210±7.2和230±8.8kPa。结果表明,基底膜径向排列的组织结构不同,杨氏模量存在明显差异,在整块基底膜标本上测量Corti器各结构的杨氏模量能更准确地反映它们在生理状态下的弹性特征。

关键词：原子力显微镜内耳螺旋器杨氏模量