基于GIS技术的小型水库规划方法

在小流域治理中，为了提高水库规划的精确度和速度，提出了基于GIS技术来实现小型水库规划的方法。主要是基于GIS技术的库客曲线的制作方法；小型水库规划的可视化。在GIS中，真实地形在计算机中的表达用数字高程模型(DEM)表示，水库规划的三维可视化环境的实现需利用0penGL技术。     

基于OpenGL的三维边坡稳定分析可

基于OpenGL开发了针对三维边坡稳定分析的可视化软件。软件框架由三个部分组成：前处理模块、计算模块和后处理模块。由于三维边坡建模的复杂性,前处理采用面向对象的编程语言,在Visual C++平台下使用OpenGL图形库进行图形应用开发来完成前处理建模。OpenGL是用于开发简捷的交互式二维和三维图形应用程序的最佳环境,有使用简便,效率高的优点。软件利用OpenGL提供的多种成熟的库函数进行点、线、多边形等基本图元的绘制,然后对基本图元进行相应的组合以得到复杂的边坡三维模型,能比较直观的显示滑坡体的三维特征。软件具有开放性,能便于以后的扩展,升级及维护。计算模块采用刚体极限平衡法,结合工程实例验证了软件的适用性。     

水稻稻穗三维形态交互设计及可视化仿真研究

根据水稻稻穗的三维形态结构特征,分析稻穗的拓扑结构并进行参数化建模,实现水稻稻穗的交互设计及可视化仿真。首先,建立稻穗的几何模型,用B样条拟合的方法生成水稻的谷粒,用球B样条生成稻穗主轴、枝梗轴和小枝梗;在稻穗几何模型的基础上,基于OpenGL图形库,应用光照和纹理映射等渲染技术增强了真实感,实现了稻穗的三维可视化。实验结果表明,可视化模型具有良好的可控性和较高的真实感效果。     

泵站流道断面流场的可视化

讨论了断面流场三维可视化的内容,以及实现网格图形的显示方式和实现的过程;讨论了流道出口断面的等速线表达及色彩表达问题。流道出口断面主要为轴向流速,可简化为二维标量场的问题。二维标量场的可视化实现常用等速线来处理,即用等值线的抽取算法来实现;编制了流道出口断面等速线图的处理程序。在AutoCAD环境下,利用ObjectARX开发平台较好地实现了流道三断面流场分布的三维显示;同时用等速线及OpenGL色彩处理功能展示了流道出口断面流场的特性。     

基于Levenberg-Marquardt算法的杨树枝干建模

采用改进的Levenberg-Marquardt算法对杨树枝干模型进行参数拟合。为实现杨树动态三维可视化,采用实地测量法获得不同林龄杨树胸径,根据杨树胸径随林龄生长变化趋势选择胸径生长模型函数,采用改进的Levenberg-Marquardt算法对其进行参数拟合。采用图像处理方法获得不同枝与主干之间的关系,根据趋势曲线选择主枝随轮枝深度变化的关系函数,利用类心形曲线方程建立主枝长度与轮枝深度之间的关系,采用改进的Levenberg-Marquardt算法进行拟合。经实验数据分析,拟合算法与数学模型能较好地对杨树枝干生长进行模拟,并利用OpenGL软件将动态模拟方程进行三维可视化,可视化效果图能真实地反映杨树生长过程。     

植物根系竞争生长的三维可视化模拟

基于Simroot模拟系统的数学理论,结合Visual C++编程工具和OpenGL三维图形库技术,建立了一个虚拟植物根系竞争生长的三维可视化模拟系统.通过对作物大豆的根系竞争生长的模拟表明:本系统能够形象逼真地显现植物根系竞争生长的形态结构和生物特性,具有良好的通用性和适用性.     

斜式进水流道流场的可视化与模拟

讨论了斜式进水流道流场可视化与模拟的过程及实现环境,基于CFD计算结果的网格图形显示方式,分析了斜式进水流道多断面流场可视化的表达及色彩处理问题．在AutoCAD环境下,利用ObjectARX开发平台较好地实现了斜式进水流道多断面流场的三维显示、基于流线表达方式的流场整体可视化及基于计算机图形学中经典算法的实时流场的模拟．采用OpenGL色彩处理功能展示了多断面流场的特性．结果表明,流场可视化可直观形象地展示斜式进水流道内流场的分布,检验其数值模拟计算的流场特性,便于工程技术人员对数值模拟计算结果的理解,为进一步优化计算流场提供依据．     

辣椒生长的三维可视化模拟

以辣椒动态生长过程虚拟为目标,在测定辣椒植物器官形态结构主要特征的基础上,用NURBS曲面建模方法建立辣椒叶、基于椭球变形的建模方法建立辣椒果实等器官的模型,提出以子结构为单位来生成植物结构的生长过程动态虚拟方法,用VC++结合OpenGL重构了辣椒器官和个体三维形态,实现了具有较好真实感的辣椒生长过程可视化模拟.     

基于马尔可夫模型的苹果树枝条生长仿真

以苹果树为研究对象,通过分析苹果树的生长规律和枝条的分枝模式,采用马尔可夫随机过程理论和隐式半马尔可夫模型建立了苹果树枝条分枝结构的随机模型.在此基础上,利用Visual C++平台结合OpenGL图形引擎实现了苹果树枝条生长过程的三维可视化仿真.模拟结果与观察结果相比较具有很好的一致性,说明提出的方法适用于描述苹果树枝条结构的发育过程,为果树数字化仿真研究提供了一种可行的技术手段.     

三维引擎在水利水电工程可视化中的应用

随着三维可视化技术在水利行业的深入应用以及人们对视觉要求的不断提高,三维场景的复杂度也在增大。针对传统方式效率低下及开发复杂的问题,提出了基于三维引擎技术开发水利水电工程可视化系统的方法,重点探讨了三维引擎中的关键技术,并对技术原理进行了详细的分析。最后,基于引擎开发了一个三维可视化系统,验证了这些技术的可用性和有效性。