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一种云场景的实时渲染方法

计算机工程与应用 2011年第11期47卷 167-170页

作者：葛亮姜晓峰倪小军苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215000

探讨了真实感云场景的模拟技术,设计了一种云场景的实时渲染方法。基于Perlin噪声建模生成云浓度图,并采用考虑浓度的Phong光照模型与单向散射光照模型,分别计算反射光和透射光,改善了传统方法无法真实反映不同角度太阳光照的问题,实现... 详细信息

探讨了真实感云场景的模拟技术,设计了一种云场景的实时渲染方法。基于Perlin噪声建模生成云浓度图,并采用考虑浓度的Phong光照模型与单向散射光照模型,分别计算反射光和透射光,改善了传统方法无法真实反映不同角度太阳光照的问题,实现了不同时段动态云场景的绘制。通过引入基于GPU的Bumping纹理算法与Render-to-Texture技术,极大提高了云场景的渲染速度。实验结果进一步表明该方法能够同时满足真实感与实时性两个方面的要求。

关键词：云场景 Perlin噪声三线性插值图形处理器(GPU) Bumping纹理单向散射

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真实感云场景模拟技术的研究与实现

真实感云场景模拟技术的研究与实现

作者：葛亮苏州大学

学位级别：硕士

真实感自然场景模拟技术一直以来都是计算机图形领域的热点研究问题之一,而真实感云场景模拟技术则是其中一个重要的组成部分。云场景模拟技术的研究不仅在计算机图形和虚拟现实等领域中有着重要的意义,同时对于大气气象学、流体力学和... 详细信息

真实感自然场景模拟技术一直以来都是计算机图形领域的热点研究问题之一,而真实感云场景模拟技术则是其中一个重要的组成部分。云场景模拟技术的研究不仅在计算机图形和虚拟现实等领域中有着重要的意义,同时对于大气气象学、流体力学和航空航天领域等也具有重要的实际意义。本文在总结国内外研究成果的基础上,研究并实现了真实感云场景模拟的方法。在论文研究过程中,按离地高度对云进行分类,实现了包括卷云和积云两类云体的复杂场景真实感模拟。并在此基础上,重点致力于研究如何使多样化的云模型能够真实地反映出不同条件下的光照效果以及大气散射效果(体积光)。论文主要研究内容与成果概括如下: 1.针对卷云场景的分布特点,基于二维纹理空间建模,使用Perlin噪声生成云浓度图。并设计了一种反射光与透射光相结合的光照模型,改善了传统方法无法真实反映不同角度太阳光照的问题,实现了不同光照条件下的卷云层模拟。 2.为了突出积云的个体特征,建立了基于粒子元片的静态云模型,在此基础上设计了一种基于光照贴图的两遍光照渲染算法来模拟云的多重散射光照效果。光照贴图能够达到像素级的精度,从而很好地保存了云粒子元片的光照信息。 3.研究了以云为遮蔽物而产生体积光效果的真实感绘制方法,设计了一种基于屏幕空间的后处理算法。在已有算法的基础上,进行了边缘修正与Alpha衰减修正这两个方面的处理,并实现了云层的体积光模拟。上述真实感云场景的模拟算法均都已在原型系统进行了实现,原型系统的算例结果验证了本文研究成果的正确性。

关键词：云场景 Perlin噪声粒子系统多重散射体积光

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基于分形技术的云场景设计与实现

计算机科学与应用 2019年第3期9卷 510-516页

作者：刘润川西安电子科技大学附中陕西西安

分形几何可以有效地描述欧氏几何无法描述的自然景物。本文研究了基于Diamond-Square的分形算法与云场景渲染模式。为了改善云场景建模与实时渲染的效果和速度,提出了一种面向GPU的云场景渲染架构,给出了云场景建模与渲染具体过程。结... 详细信息

分形几何可以有效地描述欧氏几何无法描述的自然景物。本文研究了基于Diamond-Square的分形算法与云场景渲染模式。为了改善云场景建模与实时渲染的效果和速度,提出了一种面向GPU的云场景渲染架构,给出了云场景建模与渲染具体过程。结合云朵不同形态,采用不同的模型渲染,较大地提升了云场景的真实感视觉效果。仿真实验表明,本文云场景建模与渲染算法具有画面显示流畅、快速和逼真特点,能够满足游戏场景中实时渲染天空背景的需求。

关键词：分形几何云场景渲染真实感

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基于体绘制的动态云场景模拟

计算机技术与发展 2015年第2期25卷 29-32页

作者：陈小龙袁赞四川大学计算机学院四川成都610065 四川大学视觉合成图形图像国防重点学科实验室四川成都610065

为了实现动态云场景的创建与绘制,文中提出一种基于体绘制的三维云模拟算法。算法用Perlin噪声干扰椭球模型,得到云场景区域内体素颜色的基本数据,然后对体素颜色进行软化模糊和添加阴影处理,建立绘制区域的云数据模型;同时通过ray cast... 详细信息

为了实现动态云场景的创建与绘制,文中提出一种基于体绘制的三维云模拟算法。算法用Perlin噪声干扰椭球模型,得到云场景区域内体素颜色的基本数据,然后对体素颜色进行软化模糊和添加阴影处理,建立绘制区域的云数据模型;同时通过ray casting对绘制区域进行体数据采样渲染,模拟出三维云的效果。仿真实验结果表明:该算法模拟出的云场景可让云形状颜色位置动态改变,也可让视点穿过云层,具有动态和交互效果,是一种可行的动态云场景模拟算法。

关键词：云场景柏林噪声体绘制动态效果交互效果

基于在网计算NACA的边缘算力负载均衡方案

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自动化博览 2024年第2期41卷 82-83页

作者：姚柯翰刘鹏李志强陆璐中国移动研究院

1目标和概述1.1目标问题在客户边缘云场景中,云厂商会将公有云的基础设施(包括服务器、网元设备)压缩到一个体积较小的机柜中对客户输出,例如AWS outposts边缘机柜,如图1所示。在这种部署在客户生产现场的客户边缘云场景中,云厂商不能... 详细信息

1目标和概述1.1目标问题在客户边缘云场景中,云厂商会将公有云的基础设施(包括服务器、网元设备)压缩到一个体积较小的机柜中对客户输出,例如AWS outposts边缘机柜,如图1所示。在这种部署在客户生产现场的客户边缘云场景中,云厂商不能完全基于传统公有云的scale-out策略通过不断叠加x86 NFV网元来提升网络的处理性能。在这种情况下,边缘服务提供商所能提供的算力资源非常宝贵,需要尽可能提升有效算力提供的能力。但现有边缘计算解决方案往往会面临多核CPU计算核心负载不均衡的问题,有效算力较低,且一旦为burst流量提供服务,会发生大流打爆单一计算核心的瓶颈问题,造成整体服务质量劣化,如图2所示。

关键词：公有云负载均衡网元设备服务器基础设施机柜云场景 AWS

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基于灰度线性建模的亚像素图像抖动量计算

光学精密工程 2016年第1期24卷 195-202页

作者：智喜洋侯晴宇王少游哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心黑龙江哈尔滨150001 上海卫星工程研究所上海200240

为了解决凝视遥感云场景序列图像的亚像素抖动量求解问题,提出了基于灰度线性建模的亚像素序列图像抖动量计算方法。首先,利用三参数线性模型描述像素及邻域灰度,提出了一种图像灰度的线性建模方法。其次,以序列帧图像相对参考帧图像的... 详细信息

为了解决凝视遥感云场景序列图像的亚像素抖动量求解问题,提出了基于灰度线性建模的亚像素序列图像抖动量计算方法。首先,利用三参数线性模型描述像素及邻域灰度,提出了一种图像灰度的线性建模方法。其次,以序列帧图像相对参考帧图像的抖动量作为线性模型中的优化变量,以参考帧图像与序列帧图像之间的相似性为优化目标,建立了亚像素抖动量解算的最小二乘优化方法,并推导得到了解析计算公式。最后,利用云场景序列图像进行了算法仿真验证。结果表明,该方法抖动量的计算误差小于0.1pixel。将该方法与传统基于特征点的配准算法进行了比较,结果显示该方法具有较高的抖动量计算精度,可应用于遥感图像几何定标、目标定位以及时序图像中目标多帧关联检测等。

关键词：遥感图像云场景图像抖动量亚像素灰度线性建模

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地球临边场景红外遥感成像仿真方法

红外与激光工程 2022年第2期51卷 16-23页

作者：陈雪琦万敏杰许运凯钱惟贤陈钱顾国华南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室江苏南京210094

地球临边场景仿真是卫星红外探测领域的关键组成部分,是空中高速目标远距离探测场景模拟的重要基础。临边观测下的地球表面近似于球面,传统的基于海洋三维形态并计算表面辐射特性的海洋红外图像仿真方法不适用。云层的厚度和高度对红外... 详细信息

地球临边场景仿真是卫星红外探测领域的关键组成部分,是空中高速目标远距离探测场景模拟的重要基础。临边观测下的地球表面近似于球面,传统的基于海洋三维形态并计算表面辐射特性的海洋红外图像仿真方法不适用。云层的厚度和高度对红外辐射传输特性的计算有重要影响,视云层为粒子团的处理方法会大大降低仿真的计算速度。因此,研究了海洋和云的红外辐射模型、地球-空间坐标系与红外相机坐标系的转换关系和大气传输模型,提出地球临边场景红外遥感成像仿真方法。根据场景组分的差异,分别建立海洋分布模型、多层云分布模型,并根据海洋和云层的红外辐射与反射特性,构建地球临边场景红外辐射模型。通过地球-空间坐标系与相机坐标系的转换关系,利用大气传输理论和传感器效应仿真,计算各观测角度的地球临边场景卫星遥感红外仿真图像。实验结果表明:仿真得到的红外图像画质清晰,符合地球临边场景红外辐射特性,其平均拉普拉斯算子和可达0.15,平均灰度梯度可达0.70。

关键词：红外物理临边场景图像遥感成像仿真大气红外辐射云场景

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云的真实感模拟技术综述

计算机科学 2011年第6期38卷 14-19页

作者：邱航杨珂陈瑜陈雷霆电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731

云作为自然场景的一种重要组成元素,其形状不规则、物理形成过程复杂,因此很难实现实时绘制,云场景真实感模拟已成为计算机图形学中的热点和难点之一。综述了二十多年来云场景真实感模拟技术的发展情况,分别从云的建模、动态模拟、光照... 详细信息

云作为自然场景的一种重要组成元素,其形状不规则、物理形成过程复杂,因此很难实现实时绘制,云场景真实感模拟已成为计算机图形学中的热点和难点之一。综述了二十多年来云场景真实感模拟技术的发展情况,分别从云的建模、动态模拟、光照效果模拟等几个方面对该领域的研究进展做了比较深入、全面的分析,介绍了典型方法的基本原理和优缺点。最后对一些具有代表性的模拟方法进行了比较和总结,并对未来发展趋势进行了展望。

关键词：云场景真实感模拟粒子系统元细胞自动机体绘制双向反射分布函数

基于云场景的输电线路全息数据平台构建方法研究

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微型电脑应用 2021年第11期37卷 61-63,68页

作者：谢景海贾祎轲苏东禹孙密卢诗华郭嘉国网冀北电力有限公司经济技术研究院北京100038 北京京研电力工程设计有限公司北京100038

为了提高输电线路全息数据管理能力,提出基于云场景的输电线路全息数据平台构建方法。对输电线路全息数据进行采样和特征分析,通过业务流转和信息融合聚类分析方法建立数据融合调度模型,在云场景中根据数据融合结果将各类命令指向场景... 详细信息

为了提高输电线路全息数据管理能力,提出基于云场景的输电线路全息数据平台构建方法。对输电线路全息数据进行采样和特征分析,通过业务流转和信息融合聚类分析方法建立数据融合调度模型,在云场景中根据数据融合结果将各类命令指向场景内的各类物理实体,采用交互驱动的递进分析模型实现输电线路全息数据平台构建。仿真测试实验结果表明,采用该方法进行输电线路全息数据平台构建的数据融合性能较好,聚类性能较强,数据查全率与查准率均较高,能够为输电线路工程各项业务开展提供支撑和服务。

关键词：云场景输电线路全息数据平台构建物理实体