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基于BSSRDF模型回归人脸皮肤实时渲染 预览
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作者 曹莹 刘惠义 钱苏斌 《计算机与现代化》 2019年第9期96-101,共6页
基于三层材质模型,利用双向表面散射反射分布函数,模拟光线在皮肤表面的散射效果。提出一种采用径向基函数神经网络对次表面散射剖面进行拟合的方法,以实现人脸皮肤真实感实时渲染。使用离线渲染的方式进行预计算,获取训练数据,进行训练... 基于三层材质模型,利用双向表面散射反射分布函数,模拟光线在皮肤表面的散射效果。提出一种采用径向基函数神经网络对次表面散射剖面进行拟合的方法,以实现人脸皮肤真实感实时渲染。使用离线渲染的方式进行预计算,获取训练数据,进行训练,代替传统的渲染方式。实验证明,本文方法能有效减少冗余数据,以较快的速度收敛,并且很好地拟合离线渲染的结果。 展开更多
关键词 BSSRDF RBF神经网络 三层材质模型 真实感渲染 实时绘制
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城市视频实景地图构建初探
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作者 吴军 刘祺昌 黄明益 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2019年第9期1409-1415,共7页
城市视频实景地图兼具地图立体空间、视频时间4维度层面信息统一表达能力,对于我国城市立体监控系统构建、互联网地图产品发展,以及未来实景3维中国建设战略实施具有重要意义和应用价值。为引起更多研究者进行探索,对城市视频实景地图... 城市视频实景地图兼具地图立体空间、视频时间4维度层面信息统一表达能力,对于我国城市立体监控系统构建、互联网地图产品发展,以及未来实景3维中国建设战略实施具有重要意义和应用价值。为引起更多研究者进行探索,对城市视频实景地图构建方法、技术及其应用前景进行讨论。从增强虚拟环境技术(AVE)角度出发,对融合全景视频与地理3维模型构建城市视频实景地图涉及的全景摄像机标定、全景视频空间配准及视频纹理映射、实时渲染系列技术、方法进行了梳理。经过分析得出:1)适合传统'针孔'模型的摄像机标定、影像空间配准理论和方法,需根据全景摄像机球面投影模型进行拓展;2)适合静态纹理的大规模3D场景渲染LOD(levels of detail)技术和策略,需结合视频传输带宽限制、高帧率特点进行技术创新。城市视频实景地图构建是一项值得重视的崭新课题,将有力促进互联网、人工智能前沿技术发展,有望给相关行业带来万亿级市场机遇。 展开更多
关键词 视频实景地图 3维地图 虚拟现实 全景摄像机标定 视频空间配准 视频纹理映射 实时渲染
虚拟现实和混合现实中全局光照组合算法探析 预览
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作者 倪栋 《数字印刷》 北大核心 2019年第3期157-164,172共9页
无论是在Virtual Reality(VR)虚拟现实、Augmented Reality(AR)增强现实,还是在Mixed Reality(MR)混合现实下,实时帧速率下的模拟Global Illumination(GI)全局光照超写实效果一直以来都是困扰业界的一个核心问题,运算效率和画面质量之... 无论是在Virtual Reality(VR)虚拟现实、Augmented Reality(AR)增强现实,还是在Mixed Reality(MR)混合现实下,实时帧速率下的模拟Global Illumination(GI)全局光照超写实效果一直以来都是困扰业界的一个核心问题,运算效率和画面质量之间总是很难协调,最终无法达到尽善尽美的效果。现有通行的解决方法是通过Ambient occlusion(AO)环境阻塞算法方式去模拟GI全局光照,其效率上有很大改善,不过效果上还是有一定的局限和缺陷。本研究通过对VRay全局光照算法的探析和研究,尝试通过对第一次光线反弹和第二次光线反弹采用不同算法,发挥其各自优势,实现新的全局光照超写实渲染应用,最终将其融入实时互动三维引擎中,显著改善和提升GI全局光照渲染效果。 展开更多
关键词 虚拟现实 混合现实 全局光照 实时渲染
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基于GPU的降雨天气实时仿真 预览
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作者 潘泽云 丁利琼 程鹏 《现代计算机》 2019年第7期67-70,共4页
尝试一种基于GPU的粒子系统的方法对降雨天气进行实时绘制仿真,引入真实世界中雨点的受力情况和运动情况,并将光源及视点位置作为可控变量,以此保证场景真实性及复用性。该方法在雨点粒子的速度、位置方面需要大量计算,为保证实时性,将... 尝试一种基于GPU的粒子系统的方法对降雨天气进行实时绘制仿真,引入真实世界中雨点的受力情况和运动情况,并将光源及视点位置作为可控变量,以此保证场景真实性及复用性。该方法在雨点粒子的速度、位置方面需要大量计算,为保证实时性,将包含在不同光源、视点位置情况下的雨点图片数据库存于二维纹理数组,合理利用GPU强大的图形处理能力。试验证明,降雨天气真实度高、可复用性强、实时性好。 展开更多
关键词 粒子系统 受力模型 运动模型 实时渲染 图形处理器
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增强现实应用中的三维场景模型优化处理技术研究 预览
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作者 刘晓 郭建龙 +1 位作者 郝腾飞 冯伟夏 《现代电子技术》 北大核心 2019年第9期180-182,共3页
针对增强现实应用中的复杂三维场景实时渲染问题,提出一种结合GPU加速的连续多细节层次(Levels of Detail,LOD)模型优化方法,以便提供更加流畅的用户感官体验。该方法采用并行局部处理架构,每个网格区域的生成均不依赖于已存在的其他网... 针对增强现实应用中的复杂三维场景实时渲染问题,提出一种结合GPU加速的连续多细节层次(Levels of Detail,LOD)模型优化方法,以便提供更加流畅的用户感官体验。该方法采用并行局部处理架构,每个网格区域的生成均不依赖于已存在的其他网格,因此三维场景生成不使用任何层次结构,十分适合基于GPU的LOD处理,并且具有高度可扩展性。测试结果表明,相比其他模型优化方法,所提优化方法在流畅度方面表现出更好的性能,有效增加了场景模型的实时性。 展开更多
关键词 增强现实 三维场景 GPU LOD 实时渲染 FPS
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基于光线追踪的实时渲染技术分析 预览
6
作者 赵亮 《数字技术与应用》 2019年第4期42-43,共2页
本文探讨分析了光栅化渲染技术,以及光线追踪渲染技术,研究了实时光线追踪的实现基础。
关键词 光线追踪 实时渲染 技术分析
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面向高可信度仿真的海量CAD模型实时绘制 被引量:1
7
作者 薛俊杰 周军华 +1 位作者 施国强 曲慧杨 《系统仿真学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期4659-4667,共9页
复杂产品高可信度仿真中使用的高精度、全尺寸三维模型数据量庞大、复杂度高,仅仅依靠现有计算机硬件性能难以满足仿真应用对实时绘制效率的要求。通过提出一种基于最小包围盒与多视角投影的模型几何度量方法,能够准确识别出模型中狭长... 复杂产品高可信度仿真中使用的高精度、全尺寸三维模型数据量庞大、复杂度高,仅仅依靠现有计算机硬件性能难以满足仿真应用对实时绘制效率的要求。通过提出一种基于最小包围盒与多视角投影的模型几何度量方法,能够准确识别出模型中狭长不规则的细小零件,并结合基于模型细节过滤的LOD自适应实时绘制算法,实现了对复杂产品海量CAD模型的实时绘制。最后,本文在波音777客机CAD模型上进行了实验验证,实验结果表明,采用本文算法能够显著提高海量CAD模型的实时绘制效率。 展开更多
关键词 高可信度 海量CAD模型 实时绘制 几何度量 LOD 绘制效率
新媒体技术在舞台演出中的应用及呈现形式 预览
8
作者 吴振 《演艺科技》 2018年第1期36-39,43共5页
投影、游戏引擎、实时渲染、VR及AR等新媒体技术的发展及在舞台演出中的应用,呈现出演出的互动性,VJ式的实时操控开始流行,使舞台视觉效果更加丰富立体、富有变化,也出现了新媒体观念剧。
关键词 舞台演出 新媒体观念剧 视觉呈现 三维投影 游戏引擎 实时渲染 VJ 光影雕塑
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一种基于改进粒子系统的池火灾实时渲染方法
9
作者 苏谟 郭锐锋 +3 位作者 王丽丽 王鸿亮 马元婧 赵玉彬 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第10期2303-2308,共6页
为解决池火灾模拟难以实现实时性和真实感的问题,提出一种基于改进粒子系统的池火灾实时渲染方法.首先分析了池火灾数学模型,在此基础上,建立了改进的粒子系统模型并考虑外力因素(如风速等),再通过基于GPU的粒子系统实现模型,利... 为解决池火灾模拟难以实现实时性和真实感的问题,提出一种基于改进粒子系统的池火灾实时渲染方法.首先分析了池火灾数学模型,在此基础上,建立了改进的粒子系统模型并考虑外力因素(如风速等),再通过基于GPU的粒子系统实现模型,利用GPU强大的并行计算能力对粒子状态更新加速,并使用基于自适应二叉树的剖分算法对燃液碰撞检测进行优化加速,从而实现池火灾实时渲染过程优化,使性能得到显著提高.实验结果表明,该方法实现简单,有效地降低渲染时间,显示的效果更为真实. 展开更多
关键词 粒子系统 池火灾 GPU加速 实时渲染
多层非均匀材质模型真实感实时渲染方法 预览
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作者 温佩芝 周迎 +1 位作者 沈嘉炜 姚航 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第11期3506-3510,共5页
针对多层非均匀材质的物体经图像三维重建和纹理贴图后表面缺乏光照的真实感问题,提出一种基于分层光照模型改进的真实感实时渲染的解决方法。分析多层非均匀材质的散射特性进行次表面分层,建立改进的分层光照模型,采用厚度贴图的方法... 针对多层非均匀材质的物体经图像三维重建和纹理贴图后表面缺乏光照的真实感问题,提出一种基于分层光照模型改进的真实感实时渲染的解决方法。分析多层非均匀材质的散射特性进行次表面分层,建立改进的分层光照模型,采用厚度贴图的方法解决因非均匀性导致散射变化的问题,采用基于GGX方法改进分层光照模型中的光照分布函数,引入高动态图像渲染,展示更多的模型光照细节,提高真实感。实验结果表明,所提方法能实现多层非均匀材质的真实感渲染,运算速度能够满足交互系统的需求。 展开更多
关键词 多层非均匀材质 次表面散射 多层光照模型 高动态图像 实时渲染
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划分区域异速云的实时绘制算法改进探索
11
作者 唐勇 吴国倩 +1 位作者 郭慧玲 陶建新 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第12期2725-2728,共4页
云是普遍存在的自然现象.针对在同一场景下不同高度的云不能同时得到逼真效果的问题,提出一种划分云层区域的策略.首先,为了避免用同一种方法难以准确表达不同类型云的特征,根据气象学规律将天空划分为低层云、中高层云两个区域,用粒子... 云是普遍存在的自然现象.针对在同一场景下不同高度的云不能同时得到逼真效果的问题,提出一种划分云层区域的策略.首先,为了避免用同一种方法难以准确表达不同类型云的特征,根据气象学规律将天空划分为低层云、中高层云两个区域,用粒子系统绘制低层云,引入Perlin噪声绘制中层云和高层云;其次,构造与云的位置、视点距离等相关的速度函数,使得场景中不同区域、不同位置的云具有不同的运动速率和方向,增强天空中云彩绘制的真实感;最后,通过一天内太阳光和环境光的实时变化,实现一天内不同时刻云的绘制效果.实验分析和对比结果表明,基于区域划分的云模拟方法能够快速逼真地在虚拟场景下进行虚拟云的实时绘制. 展开更多
关键词 云模拟 划分区域 异速 实时绘制
基于道路边界alpha-map的真实感道路实时绘制技术
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作者 杜金莲 尚鑫 赵枫朝 《系统仿真学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期1428-1434,1446共8页
针对传统基于缓冲区机制的道路绘制方法存在的模糊和锯齿问题进行研究,提出基于道路边界alpha-map的真实感道路实时绘制方法。该方法基于规则格网地形模型,通过分析利用缓冲区机制生成的道路模型边界网格的构成及特点,设计道路的边缘表... 针对传统基于缓冲区机制的道路绘制方法存在的模糊和锯齿问题进行研究,提出基于道路边界alpha-map的真实感道路实时绘制方法。该方法基于规则格网地形模型,通过分析利用缓冲区机制生成的道路模型边界网格的构成及特点,设计道路的边缘表达,并基于此设计3种类型的道路边界alpha-map用以生成具有实际视觉效果的道路边缘。实验表明:该方法能够消除传统方法产生的锯齿和模糊现象,很好的实现道路与地表其它区域的平滑过渡,提高了绘制的真实感。该方法的另一优点在于alpha-map的数量与地形的大小以及道路的长短和宽窄无关。 展开更多
关键词 真实感绘制 3D道路建模 实时绘制 三维仿真
基于PBR的轻量级WebGL实时真实感渲染算法 被引量:5
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作者 郑维欣 贾金原 《系统仿真学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2693-2699,2708共8页
考虑到网页浏览器的渲染能力较弱,对Web3D渲染效果的真实性与美观性一直都是研究热点,尤其是基于物理的材质PBR(Physical based Rendering)在网页端的实现乃至动态可编辑都是难点。基于上述问题本文提出了基于PBR算法的Web端轻量级真... 考虑到网页浏览器的渲染能力较弱,对Web3D渲染效果的真实性与美观性一直都是研究热点,尤其是基于物理的材质PBR(Physical based Rendering)在网页端的实现乃至动态可编辑都是难点。基于上述问题本文提出了基于PBR算法的Web端轻量级真实感高品质实时渲染算法,将该算法涉及到的计算量较大的计算步骤简化,降低计算机渲染时的计算复杂度;同时提出了基于重用度的LPM(Lightweight Progressive Mesh)算法来简化模型文件、加快模型的加载速度。最后通过上述算法所编写的demo验证了算法的有效性。实验结果表明,该优化后的算法能够在Web端实现实时渲染可编辑的高品质轻量级3D模型。 展开更多
关键词 PBR LPM WEBGL 真实感绘制
基于埃尔米特运动预测的地形实时绘制 预览
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作者 高保禄 高锐军 +2 位作者 王倩 窦明亮 张冰 《计算机工程与设计》 北大核心 2017年第2期483-487,556共6页
在大规模地形实时绘制时,地形规模越大,帧速率越小,演染速度越慢,影响了漫游者在虚拟空间中的沉浸感。基于此,提出一种基于埃尔米特运动预测的地形实时绘制方法。采用埃尔米特插值算法进行视点运动预测,提前加栽下一视点位置及视... 在大规模地形实时绘制时,地形规模越大,帧速率越小,演染速度越慢,影响了漫游者在虚拟空间中的沉浸感。基于此,提出一种基于埃尔米特运动预测的地形实时绘制方法。采用埃尔米特插值算法进行视点运动预测,提前加栽下一视点位置及视线方向的地形数据,减少实时绘制时的动态加栽量,有效提高帧速率,避免漫游过程中画面停滞的现象;该算法计算量较小,稳定性相对其它算法较高,在取适当步长的情况下,能获得期望的精度,不会出现龙格现象。实验结果表明,在大规模地形的实时绘制时,该方法帧速率变化小,在保证渲染画面平滑和地形绘制实时性的同时,提高了地形渲染速度,避免了视觉上的跳跃感。 展开更多
关键词 地形 埃尔米特算法 运动预测 龙格 实时绘制
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基于曲线拟合函数和GPU的地形无缝渲染 预览
15
作者 张冰 高保禄 窦明亮 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第9期2877-2880,共4页
针对大规模地形实时渲染时不同层次细节过渡产生的画面不连续性问题,以及计算机实时调度大量数据而造成帧速较低的问题,提出了一种基于曲线拟合函数和GPU加速的地形实时绘制方法。根据采样数据点采用最小二乘法构造曲线拟合函数,通... 针对大规模地形实时渲染时不同层次细节过渡产生的画面不连续性问题,以及计算机实时调度大量数据而造成帧速较低的问题,提出了一种基于曲线拟合函数和GPU加速的地形实时绘制方法。根据采样数据点采用最小二乘法构造曲线拟合函数,通过曲线函数控制不同层次网格顶点的布局,从而消除因层次细节变化产生的裂缝。同时根据分辨率不同构建金字塔模型,针对不同层次细节区域数据进行有损或无损压缩,依据视点运动预测实时解压相应数据。实验表明,该方法在地形实时渲染阶段,在保证了较高帧速率的同时,利用视点运动预测保证了帧速率变化小,有效地消除了裂缝,增强了画面效果。 展开更多
关键词 曲线拟合 最小二乘法 裂缝消除 GPU压缩解压 实时渲染
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基于三维粒子系统的雪灾模拟与实时绘制方法 预览
16
作者 杜志强 刘雅玉 《地理信息世界》 2017年第3期25-29,共5页
利用遥感影像反演积雪的范围与雪深是当前的主流方法之一,但是由于卫星影像获取的时效性约束,存在难以表示积雪动态信息、模型通用性弱、对遥感资料质量依赖程度高等问题。三维粒子系统作为一种优秀的不规则模糊物体模拟方法,可以大大... 利用遥感影像反演积雪的范围与雪深是当前的主流方法之一,但是由于卫星影像获取的时效性约束,存在难以表示积雪动态信息、模型通用性弱、对遥感资料质量依赖程度高等问题。三维粒子系统作为一种优秀的不规则模糊物体模拟方法,可以大大提高自然现象三维场景的真实感。本文提出了一种基于三维例子系统的雪灾模拟与实时绘制方法,将降雪的物理属性及几何属性转化为雪粒子属性,并以物理引擎为基础,建立基于三维粒子系统的积雪模型和融雪模型,模拟降雪过程并计算积雪范围和积雪深度,真实再现雪灾场景和发展趋势,方法简单、可操作且约束较少。实验表明,该方法的模拟结果与实际灾情具有较强的一致性,算法具有可靠性,并能再现三维雪灾场景,具有实时性和逼真性。 展开更多
关键词 粒子系统 雪灾 过程模拟 实时绘制
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改进采样的屏幕空间环境遮挡 预览
17
作者 李哲 《现代计算机:中旬刊》 2017年第7期49-53,共5页
屏幕空间环境遮挡算法通过半球采样模拟计算出遮挡因子,实现环境遮挡计算的实时性,近似模拟出全局光照的效果,为解决采样中样本量过大的问题,提出降低分辨率采样的方法,该采样算法可以根据某一区域的深度信息判定为光滑区域还是边... 屏幕空间环境遮挡算法通过半球采样模拟计算出遮挡因子,实现环境遮挡计算的实时性,近似模拟出全局光照的效果,为解决采样中样本量过大的问题,提出降低分辨率采样的方法,该采样算法可以根据某一区域的深度信息判定为光滑区域还是边缘区域,随后的采样过程中仅对边缘区域进行,在物体的光照效果没有减弱的基础上,节省空间和时间消耗,提高渲染的速度。对于已采样样本,提出利用加速插值方法处理样本点,使得样本点的分布具有针对性,可以去除阴影感过深的问题。实验表明,以上两种改进使得渲染的效率提高同时更符合真实感的渲染要求。 展开更多
关键词 环境遮挡 屏幕空间 实时渲染
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电子地图海量专题要素麻点图技术研究
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作者 王乃生 曹建成 +2 位作者 王凯 张哲 王文杰 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2017年第11期129-134,共6页
针对JavaScript成为目前Web电子地图开发的主流技术,而浏览器能承载的数据量和JavaScript的渲染能力有限的问题,该文通过对基于栅格图片的模式和基于插件的矢量数据模式的对比分析后,基于矢量瓦片技术、空间搜索技术和实时渲染技术等关... 针对JavaScript成为目前Web电子地图开发的主流技术,而浏览器能承载的数据量和JavaScript的渲染能力有限的问题,该文通过对基于栅格图片的模式和基于插件的矢量数据模式的对比分析后,基于矢量瓦片技术、空间搜索技术和实时渲染技术等关键技术,提出了对海量专题要素进行服务端与客户端协同处理、实时分级渲染的麻点图技术方案,实现了海量专题要素的实时渲染和即时交互,并应用在"天地图·陕西"电子地图系统中。 展开更多
关键词 JavaScript电子地图 矢量瓦片 空间搜索 实时渲染 麻点图
基于外存八叉树的三维激光点云实时渲染技术 预览
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作者 邱炎 梁玉斌 崔铁军 《天津师范大学学报:自然科学版》 CAS 2017年第3期58-61,共4页
为了解决海量点云数据的实时渲染问题,采用基于外存储器构建细节层次八叉树索引结构的方法用于三维点云数据实时渲染,并用8G内存的普通计算机对天津师范大学教学区10.2GB的扫描点云数据进行实验验证.结果表明:实时渲染时的帧率在16... 为了解决海量点云数据的实时渲染问题,采用基于外存储器构建细节层次八叉树索引结构的方法用于三维点云数据实时渲染,并用8G内存的普通计算机对天津师范大学教学区10.2GB的扫描点云数据进行实验验证.结果表明:实时渲染时的帧率在16f/s上下浮动,且无明显延迟,表明该方法支持超过内存容量的三维激光扫描点云数据的实时渲染. 展开更多
关键词 实时渲染 八叉树 层次细节模型 三维激光点云数据
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多项式函数的实时水波模拟算法 预览
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作者 王志强 马海波 《光学精密工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期1112-1117,共6页
本文通过分析三角函数的泰勒展开式,提出了一种利用多项式函数优化三角函数的计算方法,用于改善虚拟系统中水波模拟的实时性。本算法中,通过引入多种控制波形的参数,实现了水波波形的多样性。在此基础上,还提出了一种计算表面法向... 本文通过分析三角函数的泰勒展开式,提出了一种利用多项式函数优化三角函数的计算方法,用于改善虚拟系统中水波模拟的实时性。本算法中,通过引入多种控制波形的参数,实现了水波波形的多样性。在此基础上,还提出了一种计算表面法向量的方法,以便更好地与周围环境及光线进行交互。选用自然水波图像作为参考,并与当前典型算法Gerstner和FFT算法进行性能对比。实验结果表明,本文算法能生成丰富、自然的水波运动,且一定程度上减少了水波模拟过程中的计算量(约1300),适用于实时性要求较高的系统。 展开更多
关键词 多项式函数 Gerstner波 泰勒展开式 三角函数 实时渲染
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