医学图像光线投影体绘制中重采样快速算法研究

光线投影算法是体绘制算法中图像效果比较好的方法,但存在运算量大,绘制速度慢的问题,如何提高重采样速度是加速光线投影算法的关键。本利用重采样点在两坐标系中的矩阵变换特性,减少矩阵运算量,同时结合三维数据场在像平面的投影减少光线投影数目;利用包围盒技术避免对空体元的采样,并且通过将Bresenham算法扩展至三维确定每个重采样点所在体元的编号。实验结果表明,本提出的重采样优化算法成像速度比标准光线投射算法快2—3倍,而成像的质量与标准算法基本没有区别。本提出的算法,既能保证绘制质量,又能显减少计算量,提高体绘制的速度。     

卫星的光散射建模研究

目标光散射特性理论建模研究是空间目标光学特性研究的重要组成部分。对于卫星等复杂空间目标,进行光散射建模计算的关键点和难点是解决复杂目标不同部件之间的遮挡关系和光线在目标内部的再次散射问题。通过对已有方法的比较,依据光线跟踪算法并结合蒙特卡罗法思想给出了更为有效和快速的建模计算方法,并把该方法运用到对某卫星光散射特性理论建模中,给出了该卫星在太阳光照下的光散射亮度图像。     

天空的胸怀

浓黑厚重的乌云裂开一道缝,太阳耀眼的光线钻出来,晚霞斜射,云层如丝缎锦绣般绵延平铺,边缘折闪出桔色的光艳,霞光在天际线上无限延伸着。云层之上,全是阳光。天空的胸怀,     

哈勃问答

哈勃的镜头有什么特别之处？ 哈勃空间望远镜携带的两台照相机和两台摄谱仪能够探测并分析星体光线的不同属性。美国航空航天局科学任务理事会副行政官埃德·韦勒说：“光线从哈勃顶部进入，穿过管状设备。     

基于背景杂波估计的飞机目标探测波段选择方法

针对空中目标的探测与隐身对抗问题,提出了一种新的基于背景杂波估计的目标探测波段选择方法,基于光线追迹的计算机图形渲染技术,建立地球表面背景-大气-飞机目标耦合辐射模型,采用POE杂波尺度,基于信杂比(SCR)模型确定探测波段的选择宽度。将所选择的探测波段应用于飞机顶视探测,仿真结果显示基于背景杂波估计的目标探测波段选择方法能有效增加探测波段宽度,从而提高探测性能。     

基于图象空间的加速体投射算法

传统的光线投射算法通过视变换将数据体转换到视坐标系下,在视坐标下进行重采样。一方面对于较大的数据体,视变换相当耗时;另一方面,在视坐标下进行重采样,对数据的索引查找较麻烦。基于此,提出了一种新的加速光线投射算法,基于图象空间逆视变换的体绘制算法。该算法在物体坐标系中进行重采样,并利用多边形扫描转换减少了对无效像素的计算。借助视线的参数化方程减少对空体元的采样,从而使得绘制速度基本可以达到实时绘制。     

光线跟踪的最佳期望时间搜索算法

 在计算机图形显示学中,采用光线跟踪(ray tracing)算法能够生成质量很高的、非常逼真的图象,但机时花费太高。据统计,在光线跟踪算法中花费在搜索与光线相交的物体及计算出交点所用的时间大约占75％。本文提出一种用于光线跟踪的与始点无关的搜索算法。此算法不管光线在物空间的始点位置如何,都能生成精确的图象,因此具有通用性;此算法将物空间适当地划分为小立方体,通过只检测光线路径上的立方体,以实现最佳期望时间搜索,所以具有最佳期望时间的复杂性。     

图说天文望远镜400周年系列连载之三：反射望远镜的发展历程（二）

哈德利和肖特的工作把反射望远镜的实验价值提到了一个新高度。使用金属镜面来反射光线，代替使用透镜折射光线，使得天文学家们能够制造出更短和更大威力的望远镜，大型反射望远镜变得越来越普及，在这方面做出突出贡献的首先是英国著名天文学家威廉·赫歇尔。     

一种固体发动机光线投射体绘制加速方法

固体发动机ICT断层图像构成的体数据场规模大、空体素比例小,现有的光线投射加速方法效果不明显,并且在其三维可视化故障诊断中,不是体数据场中的所有信息都对内部故障检测有意义,三维重建出所有体数据大大增加了计算量.为此,提出一种在同体发动机体数据分割基础上的光线投射加速方法.该方法利用分割结果,建立分割信息体数据场,结合现...     

保持颜色一致性的动态电磁环境绘制算法

针对电磁环境绘制的研究现状,提出了保持颜色一致性的动态电磁环境绘制算法。明确了绘制中的颜色一致性原则:同一数据值对应同一颜色,绘制图像序列中颜色变化与数据变化保持一致。在颜色一致性分析的基础上,对静态电磁环境的绘制方法进行了修改,使其能够在绘制动态电磁环境时保持颜色的一致性。必要时,颜色与数据值的对应关系可以交互调整或自动调整,以适应数据场的值域变化。实验表明,算法能够在保持颜色一致性的情况下绘制动态电磁环境,直观显示其变化情况,便于用户观察和理解。同时算法可并行执行,在统一计算设备架构下具有较高的执行效率,利于算法的使用。