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探空资料GSI同化在青海短时强降水中的应用——以青海2015年8月1-3日区域短时强降水为例 预览
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作者 管琴 周秉荣 +2 位作者 沈小燕 尤桑杰 李青平 《青海气象》 2018年第1期13-18,共6页
通过GSI同化系统对2015年8月1—3日青海地区的一次连续短时强降水天气过程同化不同的观测得出如下结论:(1)无论是同化改则、申扎新增探空资料(方案1)还是L_Radar资料(方案2),都能够快速收敛,说明高原上探空资料对青海降水数值模... 通过GSI同化系统对2015年8月1—3日青海地区的一次连续短时强降水天气过程同化不同的观测得出如下结论:(1)无论是同化改则、申扎新增探空资料(方案1)还是L_Radar资料(方案2),都能够快速收敛,说明高原上探空资料对青海降水数值模拟比较敏感,其中风场的影响比较明显,其次是湿度;(2)方案1对青海境内的降水中心的范围和强度的准确性都有一定的提高,其中改进比较明显的是河湟谷地大雨以上量级的降水,但整体上对青海降水量级预报与控制实验一样仍偏大;方案2大部分地区的降水减弱,量级更接近实际,但对对流性降水模拟是偏小;(3)500h Pa初始场分析结果上,同化不同的资料后高度场改变比较大的是高海拔地区,风场改变比较大是低海拔地区,水汽通量散度改变比较大的是地形比较复杂、高度梯度比较大的区域;(4)从剖面初始场变化上看,方案1对青海地区改变比较的明显是青海大陆高压的西侧中层(350—300h Pa);方案2对青海改变比较明显的是东北部的低层(500—400h Pa)。 展开更多
关键词 GSI 增量 降水 高度 水汽通量散度 涡度
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数字凹浮雕生成算法 预览
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作者 张兴治 计忠平 《现代计算机:中旬刊》 2018年第4期35-40,共6页
针对数字浅浮雕设计中风格类型较单一的缺点,提出一个凹浮雕生成算法。从法线角度来解决如何构建凹浮雕问题。首先从法线图中抽取轮廓线以及内部重要线条型特征,计算基于特征线的距离图及其对应的法线图;再将轮廓线、线条和基曲面法线... 针对数字浅浮雕设计中风格类型较单一的缺点,提出一个凹浮雕生成算法。从法线角度来解决如何构建凹浮雕问题。首先从法线图中抽取轮廓线以及内部重要线条型特征,计算基于特征线的距离图及其对应的法线图;再将轮廓线、线条和基曲面法线合成一整张法线图;最后由合成的法线图重建高度场以构建浅浮雕。实验结果表明,该方法能便捷地制作为数字化凹浮雕模型。 展开更多
关键词 数字浅浮雕 凹浮雕 法线图 距离图 高度
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南海海面风场、高度场和温度场近十年的变化趋势及年际变化特征 预览 被引量:2
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作者 王佳莹 方国洪 王永刚 《海洋科学进展》 CSCD 北大核心 2017年第2期159-175,共17页
利用2002—2011年南海海面风场、高度场和温度场的月平均资料分析了这些要素的变化趋势及年际变化特征。计算得到区域平均海面风东分量的线性趋势为(-0.012±0.014)(m·s^-1)·a^-1,北分量的线性趋势为(-0.014±0.... 利用2002—2011年南海海面风场、高度场和温度场的月平均资料分析了这些要素的变化趋势及年际变化特征。计算得到区域平均海面风东分量的线性趋势为(-0.012±0.014)(m·s^-1)·a^-1,北分量的线性趋势为(-0.014±0.019)(m·s^-1)·a^-1,其年际变化与NINO3指数相关系数可达0.63,滞后1个月;区域平均海面风应力旋度的线性趋势为(0.099±0.330)×10^-9(N·m^-3)·a^-1,其年际变化与中太平洋厄尔尼诺(EMI)指数呈高度相关,达到-0.85,滞后3个月;区域平均海面高度的线性趋势为(0.665±0.200)cm·a^-1,其年际变化与EMI指数相关系数可达-0.80,滞后2个月;区域平均海表温度的线性趋势为(-0.016±0.017)℃·a^-1,其年际变化与NINO3指数相关系数可达0.68,滞后4个月。其中海表温度的负趋势与近期全球变暖的停滞相一致。采用经验正交函数分解方法分析了各要素的年际变化特征,结果显示海面风场的第一模态呈现海盆尺度的反气旋格局,其对应的时间序列与NINO3.4指数相关系数最大可达0.68,滞后5个月。海面高度场的第一模态沿南海东边界和越南东部出现较高值,其对应的时间序列的变化滞后于EMI指数3个月,呈负相关,但系数最大为-0.32。海面温度场的第一模态呈西高东低的分布状态,其对应的时间序列与NINO3指数的相关系数最大可达0.62,滞后4个月。 展开更多
关键词 南海 高度 温度 变化趋势 年际变化
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气候变暖背景下全球对流层顶高度和温度的分布特征及变化趋势 预览
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作者 杜一博 张强 《干旱气象》 2017年第2期199-207,共9页
利用1979年1月—2014年6月ERA-Interim和NCEP再分析月平均资料,计算并分析全球对流层顶高度、温度等物理量的时空变化特征。结果表明:(1)对流层顶高度和温度的空间分布有很强的纬度依赖性,中高纬度地区对流层顶高度和温度变化随纬度... 利用1979年1月—2014年6月ERA-Interim和NCEP再分析月平均资料,计算并分析全球对流层顶高度、温度等物理量的时空变化特征。结果表明:(1)对流层顶高度和温度的空间分布有很强的纬度依赖性,中高纬度地区对流层顶高度和温度变化随纬度变化分布较明显;(2)近36 a来,全球对流层顶高度整体升高(气压下降约1~2 h Pa·(10 a)~(-1)),而对流层顶温度降低(温度下降约0.1℃·(10 a)~(-1));(3)不同季节对流层顶的高度和温度场都有一定的空间结构变化,两者之间存在季节变化的协调性,且北半球较南半球的变化更复杂;(4)通过ERA-Interim资料和NCEP资料的对比,发现基于NCEP资料得到的对流层顶高度比ERA-Interim资料约高1 km,而2种资料的对流层顶温度在赤道、副热带地区比较接近,都稳定在192~200 K之间,但南、北半球中高纬度温度分布明显不同;(5)除北半球中高纬度北美洲和欧洲局部地区外,对流层顶高度的升高与对流层顶温度的下降存在明显的正相关,尤其是热带地区和南半球高纬地区,相关系数超过0.8。 展开更多
关键词 对流层顶 高度 温度 时空变化 相关关系
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一种基于自定义高度场的二值图像去噪方法 预览
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作者 黄秋波 钟征祥 苏厚勤 《计算机应用与软件》 2017年第9期211-215,278共6页
为消除二值图像中的噪声,提高二值图像的质量,提出一种新的图像处理方法。对于图像中的黑斑区域以及物体内的像素空洞区域,对其中每个像素根据其周围环境以及在环境中所处的位置,类似于薄膜,为像素定义高度量,并采用二次曲线的方法计算... 为消除二值图像中的噪声,提高二值图像的质量,提出一种新的图像处理方法。对于图像中的黑斑区域以及物体内的像素空洞区域,对其中每个像素根据其周围环境以及在环境中所处的位置,类似于薄膜,为像素定义高度量,并采用二次曲线的方法计算每一个像素对应的高度,一幅图像便对应了一个高度场。然后根据选择的高度阈值,对每个像素进行调整,以减少噪声(缩小黑斑或缩小空洞)。以上过程经过若干次迭代,最后图像变化趋于稳定,此即最后的结果。通过实验结果可知,该算法具有较高的实用性。 展开更多
关键词 二值图像 去噪 高度
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Extra-seasonal prediction of summer 500-hPa height field in the area of cold vortices over East Asia with a dynamical-statistical method
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作者 赵俊虎 杨柳 +2 位作者 侯威 刘刚 曾宇星 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第5期664-670,共7页
The cold vortex is a major high impact weather system in northeast China during the warm season, its frequent activities also affect the short-term climate throughout eastern China. How to objectively and quantitative... The cold vortex is a major high impact weather system in northeast China during the warm season, its frequent activities also affect the short-term climate throughout eastern China. How to objectively and quantitatively predict the intensity trend of the cold vortex is an urgent and difficult problem for current short-term climate prediction. Based on the dynamical-statistical combining principle, the predicted results of the Beijing Climate Center’s global atmosphere–ocean coupled model and rich historical data are used for dynamic-statistical extra-seasonal prediction testing and actual prediction of the summer 500-h Pa geopotential height over the cold vortex activity area. The results show that this method can significantly reduce the model’s prediction error over the cold vortex activity area, and improve the prediction skills.Furthermore, the results of the sensitivity test reveal that the predicted results are highly dependent on the quantity of similar factors and the number of similar years. 展开更多
关键词 短期气候预测 统计方法 冷涡 东亚地区 季节 夏季 高度 中国东北地区
基于屏幕空间的海洋仿真的研究与实现 预览 被引量:1
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作者 胡雄俊 杨红雨 万宇 《计算机工程与设计》 北大核心 2015年第2期452-457,共6页
针对海洋模拟仿真中真实性和实时性难以均衡的难题,提出一种基于频谱统计模型和Perlin噪声模型对海浪建模,应用快速傅里叶变换(FFT)生成高度场并与Perlin噪声高度场线性混合的方法。把在屏幕空间生成的高度场网格点通过算法投射到... 针对海洋模拟仿真中真实性和实时性难以均衡的难题,提出一种基于频谱统计模型和Perlin噪声模型对海浪建模,应用快速傅里叶变换(FFT)生成高度场并与Perlin噪声高度场线性混合的方法。把在屏幕空间生成的高度场网格点通过算法投射到世界空间生成合适的网格,利用统一计算设备架构(CUDA)高效的并行计算能力把复杂的模型数据转移到图形处理器(GPU)中进行处理。实验结果表明,该方法在保持场景真实性的同时,有效降低了计算复杂度,提高了绘制实时性。 展开更多
关键词 海洋模拟 频谱统计 PERLIN噪声 高度 屏幕空间
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基于GPU粒子系统的可交互水波实时模拟 预览 被引量:1
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作者 张艺衡 李晓峰 +1 位作者 刘小玲 杨智宇 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第8期2831-2835,共5页
针对在基于波动方程的水波模拟中存在计算量大的问题,分析大规模场景中的可交互水波实时模拟的特点,提出对波动方程进行近似建模,进行水面高度场建模;采用离散化的构建方式,设计垂直偏移函数和水平偏移函数,结合粒子系统,根据波... 针对在基于波动方程的水波模拟中存在计算量大的问题,分析大规模场景中的可交互水波实时模拟的特点,提出对波动方程进行近似建模,进行水面高度场建模;采用离散化的构建方式,设计垂直偏移函数和水平偏移函数,结合粒子系统,根据波浪的运动规律进行水面高度场更新。对粒子系统属性进行合理设计,使其可以在GPU上进行属性更新;对粒子进行二维组织,加快粒子系统的遍历速度;设计一组具有4个绘制遍的GPU绘制管道,利用GPU的并行计算能力进行水面高度场的构建。实验结果表明,该算法能够模拟出具有高真实感的可交互水波,绘制效率较高,达到了实时模拟的效果。 展开更多
关键词 可交互水波 粒子系统 高度 图形处理器 实时绘制
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西南地区特大干旱大气环流特征分析 预览 被引量:1
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作者 费玲玲 陆桂华 +2 位作者 吴志勇 何海 何健 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第8期26-29,35共5页
采用区域降水指数选取1992、2006和2009年为西南地区特大干旱年,并利用1961-2010年143个测站的逐日降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料分析了3年的降水时间分布特征及500hPa高度场和整层水汽输送的异常特征.结果表明:3个特大干旱年的少... 采用区域降水指数选取1992、2006和2009年为西南地区特大干旱年,并利用1961-2010年143个测站的逐日降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料分析了3年的降水时间分布特征及500hPa高度场和整层水汽输送的异常特征.结果表明:3个特大干旱年的少雨时段均集中在6-9月.高度场及其信号场具有一定的空间特征,西南地区被高压系统控制,位势高度偏高,且在异常气旋式水汽通道的东北异常水汽控制之下,减弱了来自孟加拉湾和南海的水汽输送,是导致西南地区持续干旱的重要原因。 展开更多
关键词 西南地区 干旱 降水 高度 水汽输送
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2014年秋冬季全国气候特征及森林火险趋势预测报告 预览
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《森林防火》 2014年第3期1-2,共2页
1前期天气气候状天气气候状况回顾 2014年夏季,赤道中东太平洋海温持续偏高,预计在2014年秋季可以达到厄尔尼诺事件标准,最终发展为弱或者中等强度的厄尔尼诺事件。夏季中高纬冷空气活动偏东,贝加尔湖地区高度场偏高,东亚夏季风前期偏... 1前期天气气候状天气气候状况回顾 2014年夏季,赤道中东太平洋海温持续偏高,预计在2014年秋季可以达到厄尔尼诺事件标准,最终发展为弱或者中等强度的厄尔尼诺事件。夏季中高纬冷空气活动偏东,贝加尔湖地区高度场偏高,东亚夏季风前期偏强后期偏弱,西太平洋副热带高压脊线位置持续偏南且阶段性加强西伸明显,从而造成我国北方降水偏少、江南华南等地降水偏多,出现北旱南涝的形势,目前内蒙古中东部、东北南部、华北大部、黄淮、西北地区东南部等地气象干旱较重。夏季气温总体接近常年。 展开更多
关键词 森林火险 天气气候 预测报告 东亚夏季风 内蒙古中东部 东北南部 贝加尔湖地区 冷空气活动 高度 火险等级
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西南地区特大干旱前期天气系统异常特征分析 被引量:2
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作者 梅传贵 陆桂华 +3 位作者 吴志勇 何海 何健 杨扬 《水电能源科学》 北大核心 2013年第10期1-5,共5页
针对西南地区特大干旱前期天气系统表现出的异常特征,以2009~2010年西南地区干旱为例,利用NCEP再分析资料,采用信号场(标准化距平场)方法,分析了西南地区特大干旱前期500hPa高度场和700hPa风场的异常特征。结果表明,西南干旱前... 针对西南地区特大干旱前期天气系统表现出的异常特征,以2009~2010年西南地区干旱为例,利用NCEP再分析资料,采用信号场(标准化距平场)方法,分析了西南地区特大干旱前期500hPa高度场和700hPa风场的异常特征。结果表明,西南干旱前期高度场及其信号场演变具有阶段性特征,空间分布具有区域性特征,存在3个关键异常区,且径向风信号场呈现“南负东正型”、“西负南负东负型”和“南负东负型”3种分布型,是导致特大干旱持续的重要原因。 展开更多
关键词 西南地区 干旱 天气系统异常特征 信号 高度
基于浅水方程和物理引擎的大尺度水环境模拟
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作者 方超 杨崇俊 姚晓婧 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期270-275,共6页
三维系统的真实感是虚拟地理环境和虚拟现实中的研究热点,水体也是其中的重要部分。水体的实时渲染技术众多,但往往缺乏交互性。针对大尺度水体,采用浅水方程实时计算水体的表面形态;同时引入物理手/擎库,实时计算出与水接触的物... 三维系统的真实感是虚拟地理环境和虚拟现实中的研究热点,水体也是其中的重要部分。水体的实时渲染技术众多,但往往缺乏交互性。针对大尺度水体,采用浅水方程实时计算水体的表面形态;同时引入物理手/擎库,实时计算出与水接触的物体的浮力,通过物理引擎的更新和模拟,实现物体的沉浮效果。水体与物体间的交互性则体现在:一方面物体影响了水体表面的水位高程,改变了水体形态;另一方面,水体形态的改变影响物体与水体的接触面,改变了物体所受的浮力。本算法能广泛用于船舶运动模拟等应用中。 展开更多
关键词 浅水方程 物理引擎 高度 虚拟现实 虚拟地理环境
低复杂度高度场的通视性研究及快速光照计算 预览
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作者 李华 杨华民 赵建平 《吉林大学学报:信息科学版》 2013年第6期615-620,共6页
为快速判断高度场场景点的通视性和可见范围,满足交互式应用的需要,提出低复杂度高度场基于可见二叉树的凸包树简化方法。通过对高度场数据在8个方向的线性扫描,确定每个高度场数据点的最大方位角,构造凸包树型结构;对凸包树信息... 为快速判断高度场场景点的通视性和可见范围,满足交互式应用的需要,提出低复杂度高度场基于可见二叉树的凸包树简化方法。通过对高度场数据在8个方向的线性扫描,确定每个高度场数据点的最大方位角,构造凸包树型结构;对凸包树信息进行分析,构造可见性二叉树作为方向扫描存储结构,在光照计算过程中有效提高可见点的搜索算法效率;结合阴影图的间接光照计算,实现了交互式帧率的动态低复杂度高度场绘制效果模拟,降低计算成本。 展开更多
关键词 真实感绘制 高度 互见性 间接光照
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欧亚中高纬阻塞高压关键区高度场动力-统计跨季度预测实验 被引量:3
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作者 赵俊虎 杨杰 +1 位作者 龚志强 支蓉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期557-565,共9页
本文主要利用实际业务模式的预报结果和丰富的历史资料对乌拉尔山、贝加尔湖和鄂霍次克海三个阻塞高压活动关键区夏季平均的500hPa高度场进行动力-统计跨季度预测实验,其结果显示该方法能在一定程度上减小模式预报误差,提高预报技巧,显... 本文主要利用实际业务模式的预报结果和丰富的历史资料对乌拉尔山、贝加尔湖和鄂霍次克海三个阻塞高压活动关键区夏季平均的500hPa高度场进行动力-统计跨季度预测实验,其结果显示该方法能在一定程度上减小模式预报误差,提高预报技巧,显示出了良好的业务应用前景.此外,敏感性实验显示,相似指标和相似年选取个数都对预测结果有显著影响. 展开更多
关键词 阻塞高压 高度 动力-统计 跨季度预测
一种真实感雪场景模拟方法 预览 被引量:2
15
作者 徐元金 曾亮 陈世龙 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第5期1428-1431,共4页
探讨已有降雪和积雪模拟方法,针对粒子系统难以同时兼得真实性与实时性的问题,提出一种真实感较强的雪场景实时绘制算法。算法用矩形基本粒子进行纹理叠加映射来建模雪粒子,用温度调节控制雪粒子大小及雪密度大小,归一化生命周期并... 探讨已有降雪和积雪模拟方法,针对粒子系统难以同时兼得真实性与实时性的问题,提出一种真实感较强的雪场景实时绘制算法。算法用矩形基本粒子进行纹理叠加映射来建模雪粒子,用温度调节控制雪粒子大小及雪密度大小,归一化生命周期并用于颜色混合。飘雪阶段,引入层次细节(LOD)技术,根据雪粒子真实受力特点模仿其运动过程,并将其受力全面综合考虑并简化,提高降雪模拟效果真实度,并降低计算复杂度。积雪阶段,获取场景模型暴露面及其高度场,以暴露面中点的高度及其点坐标为基础,得到雪粒子落地位置,进而模拟积雪高度变化效果;将整个地面作为地面雪粒子发射器,模拟积雪融化效果,提高真实性。 展开更多
关键词 粒子系统 降雪模拟 积雪模拟 高度 层次细节
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平行流形空间光线投射高度场可视化算法 预览 被引量:3
16
作者 罗健欣 胡谷雨 倪桂强 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期356-362,共7页
为了解决球形域上高度场可视化的难题,设计了一个快速的光线投射球形高度场可视化渲染系统.其主要贡献包括:光线在曲线表面行进的正确数学模型;在球形表面进行光线投射的一组精确的解析解;在多个流形空间平行迭代的光线投射算法—... 为了解决球形域上高度场可视化的难题,设计了一个快速的光线投射球形高度场可视化渲染系统.其主要贡献包括:光线在曲线表面行进的正确数学模型;在球形表面进行光线投射的一组精确的解析解;在多个流形空间平行迭代的光线投射算法——平行流形空间光线投射算法;一种使用缓存于GPU上的同一网格来渲染所有四叉树节点的技巧.实验结果表明,该系统不仅高效而且可以获得很高的图像质量. 展开更多
关键词 高度 光线投射 混合渲染 四叉树
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Characteristics Analysis of 500 hPa of Height Field in Recent 20 Years Extreme Circulation at Eurasian Region during 预览
17
作者 Quan Shan 《气象与环境研究:英文版》 2013年第11期12-15,21共5页
关键词 欧亚地区 高度 流通 特性 极端气候事件 欧亚大陆 低循环 副热带高压
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超强台风“凡亚比”的移动路径及降水特征分析 预览 被引量:1
18
作者 李晓欣 陈国胜 吴一飞 《气象研究与应用》 2012年第A01期64-65,共2页
利用NCAR/NCEP再分析资料,MICAPS常规高空、地面分析资料,卫星云图资料及中尺度自动站的资料。用诊断分析的方法对超强台风“凡亚比”进行分析。结果表明:“凡亚比”的移动路径基本是由副热带高压外围气流的引导;而出现强降水的原... 利用NCAR/NCEP再分析资料,MICAPS常规高空、地面分析资料,卫星云图资料及中尺度自动站的资料。用诊断分析的方法对超强台风“凡亚比”进行分析。结果表明:“凡亚比”的移动路径基本是由副热带高压外围气流的引导;而出现强降水的原因是“凡亚比”分裂出云系覆盖在我市上空,而我市的水汽通量散度、比湿,及对流不稳定指数、K指数、沙氏指数等各指数的指标值都显示利于强降水的出现,水汽条件及动力条件都得到很好的配合。 展开更多
关键词 凡亚比 高度 强降水 卫星云图 水汽条件
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SPH方法与Height Field方法相结合实现的水体的实时仿真 预览
19
作者 张鹰 高志国 +2 位作者 庄春生 张伟 刘春梅 《河南科学》 2011年第9期 1104-1108,共5页
提出了一种基于能量守恒的SPH水体与height field水面交互的算法,着重解决了SPH水体与高度场水面之间交互时的快速渲染问题.
关键词 实时水体仿真 高度 SWE SPH N-S方程
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基于CUDA平台的海洋表面模拟 预览 被引量:1
20
作者 易松 刘福岩 +2 位作者 李雪敏 王威 陈业成 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第3期 998-1001,共4页
针对目前许多基于物理的流体模拟方法的缺点,如计算数据量大,实时性差等,提出了一种新的基于统一计算设备架构平台的实时海洋表面模拟方法。采取快速傅立叶变换与统计模型的方法获取海洋表面的高度场数据,充分利用CUDA编程模型的并行性... 针对目前许多基于物理的流体模拟方法的缺点,如计算数据量大,实时性差等,提出了一种新的基于统一计算设备架构平台的实时海洋表面模拟方法。采取快速傅立叶变换与统计模型的方法获取海洋表面的高度场数据,充分利用CUDA编程模型的并行性加速建模过程,海洋表面真实感光照渲染主要通过对周围景物的反射投影与折射效果及近似菲涅尔系数进行模拟。实验结果表明,采用CUDA加速的模拟过程明显提高了效率,适合虚拟现实与游戏中的实时模拟。 展开更多
关键词 计算统一设备架构 傅立叶变换 统计模型 高度 反射投影 菲涅尔系数
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