题目:动态水体数据获取与可信模拟技术研究
● 摘要
动态水体可信模拟的研究与传统图形学中注重视觉效果的逼真性不同,利用真实环境中采集的数据驱动仿真,建模的可信度成为其关注重点,在军事仿真、气象预警、灾难仿真等方面有着重要的应用价值。在动态水体数据驱动模拟技术的研究中多采用昂贵相机阵列和相关采集设备进行数据获取,信息丰富但缺乏一个整体的、数据采集可控的实验平台。此外在动态水体的模拟研究上尚未有成熟的利用真实数据驱动可信模拟技术方案。本文设计了一套数据采集实验平台,采用旋转的平面镜和圆柱曲面镜的反射光路设计,使单个高速相机分解成多个虚拟相机,并在数据获取上与传统环绕多目相机阵列图像采集环境等效。此外针对平台的工作特点本文设计了相应的控制系统以保证数据采集过程精确可控。本实验平台采集过程可控、易于扩展、标定方便、成本低廉且能获取精确的多目图像数据。本文对利用实验平台数据驱动动态水体可信模拟技术这一核心问题进行研究讨论,设计了一个数据驱动仿真算法,可仿真出与实验平台产生的真实环境动态水体一致的模拟结果。本文对实验平台的数据进行速度场和表面场的提取,通过设计合适的数据接口与特定数据驱动算法将基于多目图像重建技术和基于物理流体建模技术结合起来实现使用平台捕获的数据驱动动态水体可信模拟。本文目标为利用特定光路反射配合控制系统使得实验平台完成正确的数据捕获,设计动态水体仿真的数据驱动接口和模拟算法。实验结果表明,实验平台能进行正确可控的数据采集,其数据精确可用。本文提出的数据驱动驱动算法和相关数据接口能有效的与基于物理流体建模技术相结合,驱动生成与真实实验环境的动态水体一致的模拟效果。
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