检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于椭球包围盒的锥束CT三维加权重建算法

仪器仪表学报 2016年第11期37卷 2563-2571页

作者：杨亚飞张定华黄魁东时稳龙张才鑫西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072

提高锥束CT大锥角圆轨道扫描下的重建图像质量一直是CT成像技术的重要研究方向。分析了圆轨道扫描下Radon空间的Z向数据缺失特点和FDK算法的灰度下降规律,提出了一种基于椭球包围盒的锥束CT三维加权重建算法。该算法无需重排,只需利用... 详细信息

提高锥束CT大锥角圆轨道扫描下的重建图像质量一直是CT成像技术的重要研究方向。分析了圆轨道扫描下Radon空间的Z向数据缺失特点和FDK算法的灰度下降规律,提出了一种基于椭球包围盒的锥束CT三维加权重建算法。该算法无需重排,只需利用投影数据获取重建物体的最小包围盒,并根据其内接椭球的大小和空间位置自动生成三维加权函数,在反投影阶段加入该加权函数即可实现。该算法不会引入其他伪影,计算量增加很小,并且在中心层与FDK算法等价。仿真扫描实验表明,该算法显著提高了FDK算法的准确性,减小了锥角伪影。

关键词： FDK算法数据缺失灰度下降椭球包围盒

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于空间分割与椭球包围盒的碰撞检测算法

计算机工程与应用 2016年第4期52卷 217-222页

作者：孙劲光吴素红辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学研究生学院辽宁葫芦岛125105

为提高复杂环境下多物体碰撞检测的效率,提出了一种基于均匀网格分割与椭球包围盒的并行碰撞检测算法。该算法首先用均匀网格分割法来确定相邻物体,然后用紧密性较好的椭球包围盒层次树依次把它们包围,并利用基于线程池的多任务并行处... 详细信息

为提高复杂环境下多物体碰撞检测的效率,提出了一种基于均匀网格分割与椭球包围盒的并行碰撞检测算法。该算法首先用均匀网格分割法来确定相邻物体,然后用紧密性较好的椭球包围盒层次树依次把它们包围,并利用基于线程池的多任务并行处理技术实现了并行化。为降低椭球相交测试的复杂度,先预测了椭球间的相交情况,再将三维椭球降维成二维椭圆,从而整体提高了算法的效率。通过实验数据表明,相对于其他算法,该算法具有较好的性能。

关键词：椭球包围盒空间分割碰撞检测并行算法层次包围盒任务树

融合自适应椭球包围盒的变形体碰撞检测算法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

融合自适应椭球包围盒的变形体碰撞检测算法研究

作者：任超中北大学

学位级别：硕士

近年来碰撞检测是计算机图形学、虚拟现实技术、电子游戏等领域的重要研究内容之一,同时也是制约这些领域计算效率的瓶颈所在。当今碰撞检测方法存在的问题日益凸显。例如,在大规模复杂场景中碰撞检测效率低下,检测计算速度较慢,检测过... 详细信息

近年来碰撞检测是计算机图形学、虚拟现实技术、电子游戏等领域的重要研究内容之一,同时也是制约这些领域计算效率的瓶颈所在。当今碰撞检测方法存在的问题日益凸显。例如,在大规模复杂场景中碰撞检测效率低下,检测计算速度较慢,检测过程中发生穿透及遗漏现象。这些问题的发生,严重影响了仿真效率。同时,也使得对于快速且高效碰撞检测方法的研究拥有了极其重要的现实意义。针对改善碰撞检测遗漏与穿刺问题,提升变形体碰撞检测效率,本文从以下几个方面进行了研究,主要工作包括:(1)针对现今较为经典的碰撞检测算法,智能优化算法进行分析和总结,分析结合智能优化算法的碰撞检测算法存在的突出问题并提出优化方案;(2)为加快包围盒在高层检测剔除效率,提出了一种结合密度聚类算法的自适应椭球包围盒算法。利用密度聚类算法将变形体特征快速分类并为聚类建立椭球包围盒。利用椭球包围盒拟合度较高特点,增加剔除精度。通过实验验证,该算法在一定程度上提高了变形体碰撞检测算法的检测效率;(3)为提高详细检测速度,本文提出了一种融合混合智能算法的随机碰撞检测方法。该方法在基于粒子群的随机碰撞检测方法的基础上,将差分进化算法与量子粒子群算法进行混合,提高算法收敛速度的同时,避免了早熟收敛问题的发生。通过仿真实验证明融合了该混合智能算法的随机碰撞检测算法,在保证检测精度的同时,提高了碰撞检测速度。

关键词：变形体碰撞检测智能优化算法聚类算法椭球包围盒

自适应椭球包围盒改进织物与刚体碰撞检测的方法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

自适应椭球包围盒改进织物与刚体碰撞检测的方法研究

作者：杨偲偲燕山大学

学位级别：硕士

织物仿真一直是计算机图形学和虚拟现实领域的研究热点和难点，随着计算机硬件性能的不断提高，织物仿真技术日渐趋于实用化，广泛应用于虚拟展示、游戏动画、影视娱乐、服装设计等诸多领域。织物仿真的效果和效率依赖于织物建模以及碰... 详细信息

织物仿真一直是计算机图形学和虚拟现实领域的研究热点和难点，随着计算机硬件性能的不断提高，织物仿真技术日渐趋于实用化，广泛应用于虚拟展示、游戏动画、影视娱乐、服装设计等诸多领域。织物仿真的效果和效率依赖于织物建模以及碰撞检测方法，因此本文以仿真的真实感和实时性为目标对此进行了讨论和研究。首先，使用基于三角形作为载体的质点弹簧模型对织物进行建模，可以展示任意形状的织物并模拟其物理特性;对质点分析受力，根据牛顿第二运动定律建立运动方程，选择快速且简单的Verlet积分方法进行数值求解;在质点弹簧模型中，如果弹簧弹性较大，会引起抖动现象，而弹性较小时又会出现超弹性现象;提出非线性弹簧，该弹簧的弹性随着弹簧长度的改变而改变，从而实现约束超弹性现象。其次，针对碰撞检测的加速，选用椭球作为基元包围体来近似地拟合复杂的环境中刚体模型;以法线距离和径向距离的加权平均值作为表面误差，数值化表示椭球包围盒对模型的拟合度;改进K均值聚类方法用于自适应划分模型，直至生成一系列表面误差小于预设阈值的椭球包围盒;这些椭球包围盒能够高度拟合模型，并且避免了层次包围盒的复杂结构。再次，为了同时保证碰撞检测的实时性和精确性，提出一种新型的分类处理包围盒的方式;根据表面误差将椭球包围盒分为两类，误差小的一类表示拟合度高，直接取代模型区域与织物进行碰撞;误差大的一类则拟合度较差，用于快速排除不可能发生碰撞的模型区域，当有碰撞发生时仍需继续检测椭球内模型三角形与织物三角形的碰撞。最后，利用C++语言和开放性图形接口OpenGL在Windows平台下设计并实现了实时动态织物仿真系统，对以上提出的算法进行实验验证;实验表明，利用本文的方法能够模拟真实的织物，实时快速地处理织物与各种刚性物体模型的碰撞，效果真实准确。

关键词：织物模拟碰撞检测形状分割椭球包围盒质点弹簧模型

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

自适应多层次网格布料仿真及碰撞处理

自适应多层次网格布料仿真及碰撞处理

作者：裴珊珊燕山大学

学位级别：硕士

布料仿真技术可应用于虚拟现实、影视娱乐、游戏、服装设计等领域，具有广泛的应用前景。如何实时地模拟布料运动并体现布料覆盖在模型上的褶皱感，是仿真的一个瓶颈。布料仿真的效率和效果，受到建模和碰撞检测方法的影响，所以在本文... 详细信息

布料仿真技术可应用于虚拟现实、影视娱乐、游戏、服装设计等领域，具有广泛的应用前景。如何实时地模拟布料运动并体现布料覆盖在模型上的褶皱感，是仿真的一个瓶颈。布料仿真的效率和效果，受到建模和碰撞检测方法的影响，所以在本文以仿真的实时性和真实感作为目标进行了讨论和研究。首先，通过读入Auto CAD软件制作的布料模型，用Delaunay三角网格划分法将布料离散化为三角形网格，利用质点弹簧模型进行建模，根据动力学方程对质点进行受力分析后，采用快速简单的Verlet积分方法求解各个质点的位置和速度，并使用纹理映射技术展现布料表面丰富的纹理细节。其次，针对于布料下落的运动过程，采用自适应多层次网格技术将布料下落的运动过程分为几个阶段。布料在不同的运动阶段，采用不同密度的网格对其进行划分，前一阶段的质点数要比后一阶段的少，从而实现迭代次数的减少;网格的细分采用简单的1-4细分法，并对其进行改进和优化，可以快速实现网格细分，网格完成细分之后需对质点弹簧模型进行重构。再次，使用通用性较好的椭球作为基元包围体，对环境中复杂的刚体模型进行近似拟合，从而避免了层次包围盒的复杂结构;生成的椭球包围盒可以快速排除不可能发生碰撞的模型区域，同时将椭球包围盒和刚体模型的三角形面片进行一定范围的膨胀，简化了碰撞检测的计算量。最后，在Windows平台下，使用C++语言和开放性图形接口OpenGL，实现布料仿真系统，并对提出的方法进行验证，模拟布料下落的过程，并使布料最终覆盖于环境中的刚体模型上。

关键词：布料仿真质点弹簧模型多层次网格碰撞检测椭球包围盒

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于多精度网格的布料仿真技术研究

基于多精度网格的布料仿真技术研究

作者：钟李涛西南交通大学

学位级别：硕士

布料仿真技术是一种以计算机软硬件平台为基础,以逼真模拟现实生活中的织物为目标,以数值计算为核心的计算机应用技术。在布料仿真技术中,如何高效逼真地模拟现实环境中布料的运动场景是研究的重点和难点。基于此,本文在已有的研究成果... 详细信息

布料仿真技术是一种以计算机软硬件平台为基础,以逼真模拟现实生活中的织物为目标,以数值计算为核心的计算机应用技术。在布料仿真技术中,如何高效逼真地模拟现实环境中布料的运动场景是研究的重点和难点。基于此,本文在已有的研究成果基础上,进一步地研究了布料仿真技术中的相关技术,内容如下:为了兼顾仿真的真实性和计算效率,本文提出一种基于低精度布料采样的多精度布料构建方法。首先,将低精度布料物理模型在指定的场景下进行仿真,在仿真过程中对布料顶点的权重变形度进行数次采样;接着,对采样数据进行处理得到布料顶点在整个仿真过程中的平均变形度,根据平均变形度的大小,结合提出的改进三角网格自适应细分算法,构建出对应的多精度网格几何模型;最后,设置多精度网格的顶点质量及边的弹性系数,构建出多精度布料物理模型。为了提高人体着装运动仿真的实时性,本文提出一种基于人体骨架的椭球包围盒构建方法。首先,采用已有的方法对人体骨架进行了提取;然后,结合改进的椭球包围盒构建算法,针对人体不同部位分别构建出了拟合效果较好的椭球包围盒;最后将椭球包围盒与人体骨架进行关联绑定,同时在仿真过程中利用其代替人体模型运动,并与布料进行碰撞处理。在人体着装运动过程中,本文还提出了一种快速处理运动椭球包围盒和服装质点碰撞的方法。该方法采用一种简化的虚拟位置算法对碰撞作出响应,不仅计算复杂度低,而且还能有效地计算出服装质点下一时刻的位置。最后,结合上述研究成果,本文实现了三种场景下布料的运动仿真:运动小球和布料之间的碰撞仿真、裙子在风力作用下的运动仿真以及人体着装运动仿真。为了验证本文方法的有效性,将三种场景下不同精度布料仿真的仿真效果和效率进行了对比,同时也将本文方法与经典的布料仿真方法进行了对比。实验结果表明,本文构建的布料和服装多精度物理模型在相似的仿真场景下不仅能保持较好的仿真逼真度,而且还提高了计算效率;基于人体骨架构建的椭球包围盒能模拟人体运动并加快碰撞处理的速度,提高了人体着装仿真的实时性。

关键词：布料运动仿真多精度网格自适应细分椭球包围盒碰撞处理

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于改进人工势场法的机械臂避障路径规划

计算机测量与控制 2018年第10期26卷 205-210页

作者：祝敬杨马英浙江工业大学信息工程学院杭州310023

在对机械臂进行避障路径规划时,传统人工势场法依赖周围环境信息进行避障,针对障碍物精确信息较难获取,且形状不一,提出了采用椭球包围盒对障碍物进行建模,兼顾了包围盒的简单性和紧密性;同时,针对路径规划中容易陷入局部最优的问题,则... 详细信息

在对机械臂进行避障路径规划时,传统人工势场法依赖周围环境信息进行避障,针对障碍物精确信息较难获取,且形状不一,提出了采用椭球包围盒对障碍物进行建模,兼顾了包围盒的简单性和紧密性;同时,针对路径规划中容易陷入局部最优的问题,则提出了使用RRT (rapidly-exploring random tree)方法来解决这种问题,当路径规划陷入局部最优时,使用RRT算法自动生成并添加虚拟目标点,通过改变机械臂周围的环境从而达到跳出局部最优的目的;多次仿真实验表明,采用椭球包围盒建模并采用上述改进算法时,可以快速并且有效地规划出一条无障碍的路径。

关键词：机械臂避障路径规划人工势场法椭球包围盒 RRT