国家自然科学基金(60572154) 作品数:8 被引量:79 H指数:4 相关作者: 杨新 王旭 王志铭 孙锟 储璟骏 更多>> 相关机构: 上海交通大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 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 医药卫生 电子电信 航空宇航科学技术 更多>>
基于GPU投影网格的曲面渲染技术 被引量:1 2010年 研究曲面渲染技术对船舶、汽车、飞机造型虚拟的设计飞行器飞行实时仿真系统设计尢为重要。为了克服传统的曲面渲染方法的不足和提高实时性,充分利用图形处理器(GPU)不断提高的渲染能力,包括GPU的可编程性和高度并行计算特性,在GPU上实现了投影网格(Projected Grid)的视点相关的曲面渲染技术。从视点发出的投射光线穿过投影网格后,将根据可视化细节的重要程度,自动生成具有不同细节层次(Levels of Detail)的曲面网格,并且实时地更新网格的细节层次需求。在整个渲染过程中保持稳定的帧率,生成与视点相关的曲面光滑流畅。试验证明满足了实时交互性的要求,在工程虚拟仿真领域有广泛的应用前景。 王志铭 王旭 杨新 张璐关键词:图形处理器 投影网格 视点相关 在GPU上实现地形渲染的自适应算法 被引量:13 2010年 为了满足飞行状态实时监控系统对地形渲染快速逼真的要求,提出一种基于GPU的交互式地形自适应渲染算法.该算法中每帧渲染包含2遍GPU处理过程:第1遍采用流计算的方式,利用固定网格映射方法生成粗糙地形采样网格,在此基础上,根据地形表面复杂度计算粗糙采样网格中每个三角形的细化深度;第2遍进行地形的渲染,根据第1遍计算出来的每个面片的细化等级,选择初始化阶段预存储在GPU缓存中的不同细化等级的网格模板,对粗糙采样网格进行自适应细分,为了消除T型连接的问题,在顶点着色器中包含了一个网格模板的匹配处理过程.最后采用高程数据配合卫星照片的方式,生成具有高度仿真的三维虚拟地貌.基于文中算法实现的实时监控系统在支线飞机的飞行试验中取得了较好的效果. 王旭 杨新 王志铭关键词:GPU 流计算 自适应细分 实时渲染 基于实时三维超声心动图的共同房室瓣环重建和运动定量分析 被引量:1 2008年 目的采用计算机辅助方法,利用实时三维超声心动图获取共同房室瓣环的三维定量运动信息,以期辅助房室间隔缺损手术规划和疗效的定量评估。方法①采集出共同房室瓣环上的边界特征点;②对边界特征点按闭合环状排序;③使用三维非均匀有理B样条算法拟合点环重构瓣环;④对共同房室瓣环进行动态分析。结果得到了共同房室瓣环较准确的三维形态变化图,计算出一个心动周期内共同房室瓣环时间序列上的近似面积和高低点间的距离。在心脏舒张末期,术后二尖瓣环与术前共同房室瓣环的投影面积比值与左侧房室瓣的反流情况相关性良好。结论本方法对了解完全型房室间隔缺损的病理特征和施行房室瓣环成形术的效果评价有辅助作用。 徐晨 杨新 杨凯华 孙锟关键词:心脏间隔缺损 超声心动描记术 使用GPU编程的光线投射体绘制算法 被引量:46 2007年 将传统的光线投射体绘制算法在具有可编程管线的图形处理器(GPU)上重新实现.首先将体数据作为三维纹理保存在显存中,然后通过编写顶点程序和片段程序将光线进入点/离开点计算和光线遍历的计算移入GPU中执行,最后根据不同的采样点颜色混合公式实现不同的绘制效果.文中算法仅需绘制一个四边形即可完成三维重建.实验结果表明:在进行光照效果的重建时,该算法能够达到实时交互的绘制要求,并能实现半透明等复杂绘制效果. 储璟骏 杨新 高艳关键词:光线投射 图形处理器 体绘制 三维纹理 三维重建 基于隐马尔科夫度量场模型的车辆检测和跟踪 被引量:12 2008年 针对多目标检测和跟踪过程中常发生的合并和分裂现象,提出一种对不同运动目标假设不同的运动模型,并基于隐马尔科夫度量场(HMMF)的检测和跟踪算法.为了更准确地估计目标的运动参数,还提出了一种简单有效的单目相机标定算法.仿真结果表明,文中算法对遮挡不敏感,即使在发生遮挡、合并或分裂情况时也能很好地跟踪运动目标. 何毅 杨新关键词:车辆检测 车辆跟踪 基于网格光的三维人脸曲面测量 被引量:4 2007年 本文提出了一种借助网格光从两张二维图片中测量三维人脸曲面的方法。为了保护皮肤和眼睛并且降低成本,本文中使用的网格光来自普通的白光光源。首先,一个简单的并且未编码的网格图案被投影到目标人脸上;然后,一个基于边缘信息的分水岭算法被用于提取和细化网格条纹,一个基于图形联系关系的方法被用于定位与标记网格的交叉点,利用这个网格交叉点的标记集一个迭代扩张的立体匹配算法可以执行交叉点的立体对应;最终,依据双目视觉的原理计算人脸的三维深度信息。所得的实验结果展示了我们提出的方法的可行性。 石磊 杨新 潘海朗关键词:人脸建模 双目视觉 飞行监控系统中基于GPU的地形渲染 被引量:1 2010年 利用实时遥测飞行信息生成三维虚拟地形场景,旨在飞机试飞时,增强地面指挥人员对飞机实时位置地面场景的感知能力,帮助飞行员在试飞时处理复杂多变的飞行状况。为了逼真且流畅地生成三维地形场景,首先使用固定网格映射(PGM)的方法生成地形采样网格,接着利用几何着色器为三角形面片分配连续的与视点相关的细节等级(LOD),对缓存在纹理数组中的各等级高程数据和卫星照片进行混合采样。由于细节等级是连续的,因此各级纹理和高程之间能够平滑的过渡,增加了场景的真实性。最后,考虑到显存的容量限制,引入了一种内存与显存之间的纹理调度方法。整个算法都是面向图形处理单元(GPU)实现的,能够较好地兼顾实时性和真实性,实现多分辨率大规模地形场景的实时虚拟显示。根据本文算法实现的实时监控系统在支线飞机的飞行试验中取得了较好的效果。 王旭 张璐 杨新 毛为 谭祥升关键词:多分辨率地形 实时系统 基于实时三维超声图像的二尖瓣环重建及运动分析 被引量:2 2008年 二尖瓣环的非平面特性对二尖瓣返流的超声诊断和二尖瓣环成形术的合理设计具有重要意义。基于心脏的实时三维超声图像,我们研究了一种对二尖瓣环三维重建及运动分析的方法。首先通过人机交互方式提取出二尖瓣环的特征点,并根据位置关系对特征点排序,然后利用非均匀有理B样条曲线建立二尖瓣环三维形态模型,并编程实现二尖瓣环的动态显示和运动分析。通过对20组病例分析,初步证明此方法所建模型较准确反映患者的二尖瓣环的运动,能满足二尖瓣环三维可视化和分析研究的需要。 朱磊 杨新 姚莉萍 孙锟关键词:二尖瓣环 三维重建