图像三维插值算法研究

对三维图像插值算法进行研究，在最邻近法，双线性法和高次函数_hermitian法的基础上，提出了，一种基于信号理论的恢复曲线插值法；并将该算法应用于DICOM医学图像的三维插值。通过三维可视化的方法对各算法插值结果进行比较，证实了该算法在改善体数据的三维可视化图像质量方面有较好的效果。     

潮流三维动态可视化模拟系统研究

应用GIS技术和三维仿真技术建立三维地形模型,通过叠加二维动态潮流模型实现了潮流模拟三维动态可视化,并给出了系统层次架构模型。在对基础数据进行格式分析的基础上,重点阐述了地形数据处理建模方法和二维潮流动态模拟的空间和时间插值混合使用关键算法,介绍了由此开发的潮流模拟三维动态可视化演示系统的具体功能模块,并对系统深入开发方向进行了展望。     

波浪、潮流数值模拟中的网格数字地形的生成及可视化

在逐点插值算法中综合考虑了角度和距离的影响,改进了该算法中权函数的确定方法,并对水动力学数值模拟中普遍关心的边界进行了处理。进一步采取分区域选点法,用加权平均法生成了网格数字地形,实现了地形的可视化。开发了相应软件模块,并集成到已有的波浪、潮流数值模拟软件中,应用于实际工程中,取得了很好的效果。     

基于摄影测量的海底隧道围岩结构面识别研究

获取结构面产状参数的传统方法为使用地质罗盘对掌子面围岩进行调查测量,但费时耗力。本文通过研究隧道掌子面摄影图像,采用surf算法,分析和处理图像,提取围岩结构面信息包括岩体层理、节理及断层等,且实现了半自动或自动快速提取,提高了地质素描速度,并结合现场岩石力学原位试验,利用蒙特卡洛法则生成结构面三维结构随机模型。在三维重建算法的基础上,利用三维重建技术,建立隧道围岩结构面三维结构模型,进而为隧道地质结构可视化奠定基础。     

一种基于Civil 3D平台的三维地质建模改进方法

Civil 3D作为一个面向勘察岩土行业BIM设计及应用的技术方案,已成为实现三维地质建模的常用技术软件。针对Civil 3D在三维地质建模中实现钻孔数据可视化的问题,进行克里金(Kriging)插值算法及优势的研究,采用"点-面-体"三维地质模型的构建思路,提出采用纵断面插点和Kriging插值对地质层钻孔数据进行内插填补,得到一种改进的地质层三维模型。结果表明,经Kriging插值处理的地质层曲面较为光滑,所创建的地质岩土体可更精确直观地表达地质层发育和分布情况,研究成果对于勘察岩土单位开展BIM工作具有借鉴意义。     

集装箱船整船结构三维可视化图像重建方法

由于当前的船体结构设计效率和质量已经无法满足要求,为此本文设计一种基于双目立体视觉技术的集装箱船整船结构三维可视化图像重建方法。该方法首先利用双目立体摄像机采集集装箱船整船结构图像,然后对其进行灰度化和去噪处理,再利用特征检测算子提取图像特征点,最后通过计算图像之间的欧式距离进行特征点立体匹配,从而实现集装箱船整船结构三维图像重建。结果表明,本文方法可以有效完成集装箱船整船结构三维可视化图像重建任务,达到了研究目标。     

大数据背景下的舰船航行环境可视化研究

现有方法大多是针对近海领域,在200 n mile以外的海域存在着可视化图像逼真度差的问题,为此提出大数据背景下的舰船航行环境可视化方法研究。利用大数据中的最优插值算法处理舰船航行环境数据,以此为基础,利用LOD动态调度技术可视化环境要素点,通过空间坐标系可视化环境要素线,采用纹理映射技术可视化环境要素面,基于体绘制技术可视化航行环境体,通过环境要素点、线、面、体的展示实现了舰船航行环境的全面可视化。仿真实验结果显示,与现有代表方法相比较,本文方法可视化图像帧频低、帧速率高,表明本文方法可视化图像逼真度高,适合推广使用。     

计算流体力学的可视化系统

为了便于计算机流体动力学的数值结果真实再现三维流动现象，本文开发了全新的集成的人面对活式可视化系统。本可视化系统由数据库、数据处理子系统和用户界面等组成。数据库存放计算流体动力学的计算结果和有关物理问题描述；数据处理了系统对数据进行加工处理，它由快速的占差别搜索算法、等参数映射的三元八点插值算法，变步长的Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ质点跟踪算法、等值线搜索算法和三维立体消隐显示技术等组成，能形成速度矢量     

船体三维网格的自动生成算法及其图形用户界面的设计

本文介绍的三维湿表面网格的自动生成算法,不但可完成型值表各站型线的等弧长插值拟合,而且能够在沿船长方向的任意位置上进行站的加密和插值,从而自动生成三维湿表面网格。该算法的实现依赖于一套完整的图、形用户界面。此界面用Ｕｎｉｘ平台的Ｍｏｔｉｆ、Ｃ和ＧＬ编制,友好灵活,方便易用。     

基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真

为提升船舶在复杂航行环境中的安全,提出基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真方法。该方法使用虚拟现实技术中的Vega Prime虚拟现实开发工具,依据海洋、船舶相关数据与图像,使用Crertor工具建立flt静态三维模型库,从该模型库内导出船舶三维模型所需数据后,使用Vega Prime虚拟现实开发工具的LynXPrime图形界面,对船舶航行复杂周围环境的水体、海浪等进行建模并进行纹理制作后,再通过实时驱动、视景仿真驱动以及仿真交互程序运行,实现船舶航行复杂周围环境图像三维仿真模型的交互。实验结果表明,该方法可有效对船舶航行复杂周围环境的洋流流向、流速、海水温度进行三维仿真。同时也可对船舶航行环境内其他船舶进行红外视景可视化,且应用效果较佳。