多類型隨機(jī)圖形生成方法及應(yīng)用研究.pdf

1、在總結(jié)、分析現(xiàn)有隨機(jī)圖形生成方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合自由形狀的造型技術(shù)、自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)理,從增強(qiáng)隨機(jī)圖形的可預(yù)見性和可控性出發(fā),在一個統(tǒng)一的框架體系內(nèi),研究了多種隨機(jī)圖形的生成方法,為增強(qiáng)隨機(jī)圖形的造型功能和自然現(xiàn)象的模擬能力提供了新的思路和新途徑.第1章緒論對主要的隨機(jī)圖形造型方法所具有的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),以及存在的若干問題進(jìn)行了較為全面地分析.從隨機(jī)圖形具有更好的可預(yù)見性和可控性出發(fā),提出了本文主要的研究問題、研究內(nèi)容和研究

2、思路.第2章在自由形狀造型技術(shù)的基礎(chǔ)上,對型值點(diǎn)賦予了新的涵義,提出了基于型值點(diǎn)控制的隨機(jī)圖形生成的基本模型.給出了獲取各種不同性質(zhì)的型值點(diǎn)的方法和調(diào)控線性組合系數(shù)取值規(guī)則的隨機(jī)控制法和自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制法,極大地增強(qiáng)了隨機(jī)圖形的造型功能,為生成具有各種不同形態(tài)特征的隨機(jī)圖形提供了新的途徑.第3章在沒有生成中間幾何圖元的情況下,提出了基于型值點(diǎn)隨機(jī)組合,從離散到離散的隨機(jī)圖形生成方法.詳細(xì)地論述了如何利用線性組合系數(shù)和型值點(diǎn)的隨機(jī)性來調(diào)

3、控隨機(jī)圖形的形態(tài)特征,形態(tài)的趨勢性、模糊性和隨機(jī)漸變性.提出的方法能夠?qū)﹄S機(jī)圖形的散亂塊狀結(jié)構(gòu)之間的模糊過渡性、非連通性的形態(tài)特征進(jìn)行有效地控制.第4章從增強(qiáng)隨機(jī)圖形的可預(yù)見性和可控性出發(fā),將隨機(jī)圖形與自由形狀相結(jié)合,提出了隨機(jī)圖形變形生成的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制法和插值移位法.在自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制法中,將調(diào)配型自由曲面作為自適應(yīng)線性神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)對象,在沒有加入隨機(jī)移位擾動量的情況下,生成具有非規(guī)則結(jié)構(gòu)特征和較好可控性的隨機(jī)圖形.在插值

4、移位法中,以自由曲面離散生成的de Casteljau算法為基礎(chǔ),給出了兩種插值移位變形方法——均勻插值移位法和非均勻插值移位法.算法中,利用各種不同性質(zhì)的移位擾動量調(diào)控隨機(jī)圖形的復(fù)雜多樣性;利用非均勻的遞歸插值方式,將非規(guī)則精細(xì)結(jié)構(gòu)的形成融入到插值過程中,在沒有加入隨機(jī)性的情況下,生成具有非規(guī)則結(jié)構(gòu)特征的隨機(jī)圖形.第5章提出了一種基于多變量隨機(jī)映射的、多種映射對應(yīng)關(guān)系混合控制的隨機(jī)圖形生成方法.算法中,利用變量取值的隨機(jī)性和非規(guī)則性控

5、制隨機(jī)圖形的隨機(jī)性和非規(guī)則性;利用多個點(diǎn)映射對應(yīng)關(guān)系、多個變量對應(yīng)關(guān)系和多個對象形狀控制隨機(jī)圖形的隨機(jī)性;利用變量對應(yīng)點(diǎn)之間的Manhattan距離調(diào)控幾何紋理的形成過程和紋理合成過程,可較好地對局部顏色紋理合成和幾何紋理形成的連貫性變化進(jìn)行調(diào)控.第6章結(jié)合一些重要的自然現(xiàn)象所具有的形態(tài)特征,將隨機(jī)圖形生成的多種方法應(yīng)用于云團(tuán)、云層變形、地形地貌、龍卷風(fēng)的幾何形態(tài)生成,并給出了相應(yīng)的模擬效果圖.第7章對全文的研究問題進(jìn)行了總結(jié),指出了本