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国家自然科学基金(60773030): 作品数：10 被引量：22H指数：3; 相关作者：吴恩华鲍凯朱鉴柳有权常元章更多>>; 相关机构：澳门大学中国科学院软件研究所中国科学院研究生院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划更多>>; 相关领域：自动化与计算机技术理学更多>>

层次结构树木物理运动的实时仿真: 2011年; 提出一种在GPU上实现基于力学运动原理的层次结构树木运动的并行仿真技术。该技术通过分析物理运动原理与多层次的矩阵结构(HMSM)算法的并行性,来达到将树木动画在图形硬件CUDA平台上进行加速的目的。首先介绍层次结构树木在外力诸如风力等作用下的物理运动原理;然后,针对树木的物理运动以及层次结构叠加算法详细地进行并行性分析;之后着重阐述CUDA框架下树木运动的并行结构设计过程与并行算法的详细设计方法;最后在GPU上执行树木物理运动仿真。实验结果表明,该技术不但能够生成真实感较强的树木动画序列,还能够实时模拟基于物理的树木运动。同时,该技术给计算机动画的加速算法提供了很好的思想。; 杨猛吴恩华; 关键词：基于物理层级结构 CUDA加速

可互溶液体的真实感模拟: 2010年; 液体互溶混合现象在日常生活中非常常见,但是由于不同液体之间的交互扩散过程非常复杂,对于这类现象的真实感模拟非常困难.为此,提出一种基于体积函数的方法来模拟液体之间的互溶扩散现象.该方法中,流体方程采用二阶精度的有限体积法求解,通过在每个计算网格单元中跟踪记录每种液体组分在网格单元内所占的体积比例,来模拟不同液体之间的交互扩散过程;并利用基于八叉树的自适应网格细分算法对计算过程进行加速.实验结果表明,与已有方法相比,文中方法更加稳定,更容易获得细节丰富的液体交互模拟结果.; 鲍凯吴恩华武小龙张辉; 关键词：有限体积法流体动画

实时模拟固体燃烧现象被引量：5: 2011年; 为了模拟固体燃烧时产生的火焰及其伴随的物质分解过程,提出一个实时的燃烧模型.为了在模拟速度和视觉效果间取得一个很好的折中,采用一套混合的网格模拟系统;整个空间的热传导过程在一个统一的框架下模拟,因此能够很好地耦合动态的火焰和燃烧的固体.提出了一个改进的燃面更新方案以及一个新的固体表面纹理映射算法,能够生成逼真的结果.还提出了一系列提高模型效率的加速算法.最终实时地模拟出了真实感的固体燃烧现象.; 朱鉴鲍凯常元章柳有权吴恩华; 关键词：移动网格计算统一设备架构

形状空间中模型变化的插值生成被引量：1: 2009年; 在形状空间中,由三角形网格构成的模型可视为空间中的一个点,可以借助黎曼度量对形状空间进行操作,从而实现对模型的变换.改进了已有的操纵形状空间的方法,根据输入模型顶点的位置变化判断是否需要利用黎曼度量计算插值位置,降低了形状空间的维数,提高了运算速度.实验结果显示,混合利用线性插值和利用形状空间计算2种方法的生成模型具有良好的效果.; 孟维亮吴金钟吕伟伟吴恩华; 关键词：黎曼几何测地线变体

基于CUDA渲染器的顺序独立透明现象的单遍高效绘制被引量：3: 2011年; 提出一种顺序独立透明现象的单遍高效绘制算法.首先设计了一个基于计算统一设备架构(compute unified device architecture,简称CUDA)的可编程渲染器.该系统采用扫描线算法光栅化场景,为每个像素生成多个对应的片元,同时,在GPU(graphics processing unit)的全局内存上为每个像素分配一个数组,以存储其相应的片元.基于这个框架,提出了两种并发的片元收集及排序策略,以单遍高效地绘制顺序独立的透明现象.第1种策略利用CUDA的原子操作符atomicMin收集各个像素上对应的所有片元并按深度动态排序,在后处理中片元即可按序逐一融合;第2种策略采用CUDA的原子操作符atomicInc按光栅化顺序收集所有片元,然后在后处理中按深度排序后再逐一融合.实验结果表明,与基于传统图形管线的经典深度剥离方法相比,该方法可以更高效地绘制顺序独立的透明现象,同时生成正确的绘制效果.; 黄梦成刘芳刘学慧吴恩华; 关键词：图形处理器计算统一设备架构原子操作

一种基于物理的雨打树枝动态仿真方法被引量：3: 2011年; 提出了一种应用物理学原理的树枝和雨滴交互作用的真实感动态仿真技术.树枝和叶柄被描述为一种方便由4种弹簧控制的三棱柱弹簧模型(extended three-prism spring model,简称ETPSM).树枝、树叶的运动源于树枝系统与雨滴相互之间能量的双向转换.二者之间的交互作用可以通过一种高效的技术很好地模拟.该技术被专门设计用来模拟液体在具有亲水性的非刚体表面上运动.当雨滴撞击树枝后,树枝会发生震动与转动;雨滴会沿着树叶表面流动,合并成一个更大的雨滴或者悬挂在叶片边缘;当雨滴从树叶边缘落下后,树枝会弹起并恢复到原来的位置.实验结果表明,该技术能够高效、真实地仿真雨滴撞击树枝系统后的相互作用效果,同时可以简单而有效地模拟杆状物体在外力作用下的弹性形变,诸如旋转、震动等.; 杨猛吴恩华

基于样本的微平面合成在轻薄透明材质表观建模中的应用被引量：1: 2011年; 轻薄透明材质的折射现象在生活中很常见,为获得高质量的绘制效果,使用现有的表观建模方法需采集大量数据,为此提出一种数据处理的方法.使用照相机从一个固定角度对材质样本进行拍摄后,使用微平面合成方法为每一个表面点处的法向量分布函数(NDF)片段寻找与之形态相同而朝向不同的数据来补全当前NDF,得到具有较多细节的完整的双向传输分布函数.只需采集规模较小的数据,通过查找和补全处理即可获得完整数据.实验结果表明,文中方法简单易行,在增强绘制效果和细节的同时使得数据采集的效率得到提升.; 戴强吴恩华

一种基于粒子的牛顿流体与粘弹性流体统一模拟方法被引量：7: 2010年; 在越来越受到人们关注的基于物理流体动画领域,目前分别模拟牛顿流体或粘弹性流体的方法很多,但很少有统一模拟两者的方法.文中基于光滑粒子流体动力学方法,通过对传统纳维-斯托克斯方程添加弹性应力项,提出了一种新的统一模拟牛顿流体和粘弹性流体的方法.通过实验说明该方法不仅有效,易于实现,而且具有良好的可控性,仅仅通过调节参数就可以模拟不同粘弹性、不同类型的流体现象.; 常元章柳有权鲍凯朱鉴吴恩华; 关键词：光滑粒子流体动力学牛顿流体粘弹性流体

Practical Hybrid Pre-filtering Shadow Maps: Both exponential shadow maps and variance shadow maps are efficient shadow maps anti-aliasing algorithms based...; Weiwei Lv Institute of Software Chinese Academy of Sciences Beijing

大规模场景流体模拟的耦合算法被引量：2: 2011年; 针对在海啸等模拟中,只有在灾害发生的地点附近需要进行三维模拟,而其他区域可以使用二维的波函数进行流体模拟的问题,为了有效地利用计算资源,提出一种计算区域耦合的算法.该算法将计算区域划分为复杂区域和简单区域,分别使用三维Navier-Stokes方程和二维波函数进行模拟;在复杂(或简单)区域的边界处,根据其他区域的信息进行插值,从而在不同计算区域之间进行信息交换,使得不同区域在计算上紧密耦合.最后通过波浪生成和传播的例子,表明了文中算法的可行性和实用性.; 武小龙吴恩华张辉; 关键词：NAVIER-STOKES方程

国家自然科学基金(60773030)

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