三维大规模地形的实时显示与渲染

利用真实地形数据，基于四叉树的LOD算法，即利用视点相关和地形本身的起伏度相关技术确定地形应有的细节程度来绘制大规模三维地形。并根据真实航片和地形高程值分别生成真实和模拟的地貌纹理，计算出地形阴影贴图，产生阴影效果。在保证渲染速度的前提条件下，有效地提高了场景的视觉真实程度。     

日本太空农场计划

太空农场,就是在太空依靠繁殖绿色植物(蔬菜、藻类等)就地解决航天员所需的食物、氧气和水等最基本物资的供应问题,是实现未来长期载人星际旅行,星球移民的关键技术。在介绍了美国、俄罗斯的农场计划之后,让我们看看疆土狭小的日本有着怎样的打算。     

数字地球中实时地形晕渲的实现方法

通过使用法线贴图的模式,不增加地面网格数的前提下,在三维数字地球仿真系统中实现了对全球地形的高精度实时晕眩效果的地形浏览.首先通过对高程数据进行分层分块处理,制作级地块法线贴图,再通过绘图芯片用可程序化像素着色器流程计算法线贴图的光照效果,最后将纹理贴到对应的分层三维地形网格上.根据光源的入射方向、色调、饱和度及亮度,计算中考虑了顶点的环境光、漫反射光、镜面反射光,在低地形网格数的前提下,实现了如高精度地形网格般的明显光影变化.      

飞行模拟器中的虚拟声音建模与实时渲染技术

虚拟声音的建模与渲染是飞行模拟器虚拟环境仿真中的关键技术,结合物理、心理、建筑、室内声学以及数字音响艺术等多门学科,提出适用于分布式飞行模拟器虚拟仿真系统的离线综合声音建模与动态均衡渲染算法,经过数字压限器、扩展器以及激励器等环节,将大规模音频数据根据虚拟权重进行离线重构;运用五段等响折线法,并结合心理声学构建了基于大规模音源的动态压缩比算法;结合座舱虚拟环境的等效吸声系数算法和混响时间算法;综合功率谱密度函数与特性共振峰,总结出与一系列状态量对应的幅频特性,应用前馈(BP)网络算法对数字均衡器进行实时调参,实现了发动机推力噪声的动态数字音频实时渲染;并基于Direct Sound的音频特效程序接口开发了一套基于高层体系结构(HLA)的分布式飞行模拟器实时音效系统,仿真结果验证了声音建模与渲染算法的有效性。     

基于图像的渲染

传统的基于多边形建模的几何渲染技术由于建模困难,以及渲染时间过长等,已越来越不能适应对大型复杂场景进行精确建模和实时显示.另一方面,随着图像获取设备精度的提高和价格的不断降低,目前已很容易获取到高精度的图像信息,基于图像的渲染技术逐渐成为场景渲染的主要手段之一.本文介绍了基于图像的渲染技术的原理以及其中几种代表性的方法,并分析了进一步的研究方向.     

集群渲染在航天仿真中的研究与实现

三维图像处理在航天仿真中占有重要地位,需要海量的计算与存储资源。传统的单机渲染模式已不能满足日益增长的渲染需求,采用集群计算技术已成为必然的技术途径。在研究集群渲染的基础上,构建面向航天试验仿真的集中式渲染农场。应用结果表明,该平台不仅极大地提高工作效率,而且具有良好的可扩展性和开放性,同时还具有良好的经济效益。     

交会对接航天员训练电视图像仿真

以航天员对接过程电视图像仿真为应用背景,研究了近地空间复杂光环境下电视摄像机曝光成像特性和人的视觉成像感知特性,提出了一种基于GPU延迟着色模式下的空间图像浮点纹理着色、光饱和特效、调光和高动态映射显示的电视图像实时渲染方法。采用浮点纹理、高斯模糊等方法实现了逼真源成像和特效渲染;基于降采样的图像平均亮度统计,采用光源亮度和像素亮度两种调节模式实现了实时调光仿真,应用色调映射实现了目标图像的视觉感知高动态渲染显示。经工程验证,仿真图像与实飞图像一致,可以满足航天员训练,具有很好的工程应用价值。     

太空居民的生命保障(上)

您想了解未来的太空生活吗?您想参与“中学生设计太空家园”的活动吗?我们欢迎您加入!请把您的意见、建议或设想告诉我们,让我们共同构筑理想家园。     

未来飞行器设计大赛让“梦想”遇见“导师”——“飞航杯”第二届全国未来飞行器设计大赛侧记

<正>"黑金刚"空天快车、"苍穹"临近空间悬浮平台、"暮光之眼"仿生蜻蜓、"火刃"高性能单人陆空两用飞行器、"海空卫士"碟形飞行器、"呼吸翼"微型飞行器、"引擎1号"垂直起降家用飞行器等一幅幅精彩的飞行器设计渲染图在大屏幕上飞速滚动,现场的人们屏住呼吸,目不转睛地盯着大屏幕。随着"梦想导师"铿锵有力的一声口令,画面定格在了某一副绚丽的飞行器设计图上。这是"飞航杯"第二届全国未来飞行器设计大赛"梦想导师"见     

基于离散能量法的牙体预备仿真力觉渲染算法

在力觉交互的虚拟现实系统中,力的逼真度和系统稳定性是系统的两个重要性能.在力觉交互虚拟现实牙医培训系统中,通过力反馈设备作用在医生手上的力直接影响培训质量.采用四面体剖分建立人类牙齿的实体模型.结合经验公式和实验数据,提出了一种牙体预备虚拟切削力模型,研究了保证系统稳定性和虚拟力逼真度的算法,并利用离散能量法对等采样间隔的切削力序列进行渲染处理,使得力信号在力的逼真度和系统稳定性之间得到优化解,较好地消除了力序列中的高频振动,从而改善了力觉交互虚拟现实牙医培训系统的性能.