基于自适应四叉树的地形LOD算法

大数据动态地形三维可视化需要使用分层细节技术(LOD)简化模型,提高三维可视化效率,而四叉树可以优化复杂数据的数据结构.首先讨论了基于自适应四叉树实现LOD的一般方法,详细探讨了模型连接的三角扇绘制法;然后针对四叉树结构多分辨率表示的特点,提出了一种基于自适应四叉树节点属性修改,实现LOD模型的连续无缝连接的方法;最后使用提出的方法,实现了一幅1∶ 50000地形图范围的三维可视化,有效提高了动态显示效果.     

大规模地形的快速漫游算法

虚拟战场仿真中,对大规模地形进行实时、逼真的绘制是个关键问题.在ROME算法的基础上采用了基于视点的连续LOD优化算法,通过对大规模地行进行预分块,采用投影三角形扫描算法实现快速裁剪,较大的减少了实际需要绘制的网格数据量,提高了运算速度,在实时性方面有了较大的改进.对于不同等级网格边界间的裂缝问题,采用ROME算法中的基于二元三角形的强制分割方法消除.实验结果表明,算法运行结果良好,在普通PC机上实现了动态的具有连续细节层次的大规模地形实时漫游.算法简单实用,地形渲染后的视觉效果良好.     

一种基于混合结构的地形快速绘制算法

大规模地形绘制在虚拟现实等领域中有着广泛应用.针对实时场景漫游过程中对场景精度的要求,提出一种视点相关的混合结构的LOD简化算法,算法保留了四叉树结构与不规则三角网TIN(Triangulated Irregular Network)结构的优点,在宏观上以四叉树方法简化地形数据,在细节层次上使用不规则三角网表示地形,最后通过有效的误差控制原则,解决了四叉树结构分块间的连接问题.简化了算法实现,提高了算法效率,在重建速度上有了一定的提高.     

一种基于二叉树结构的大规模地形实时渲染方法

对于大规模地形而言，地形场景的实时动态渲染一直是人们关注的重点。该文在充分研究现行场景实时加速绘制算法的基础上提出了一种基于二叉树结构视相关的动态多层次细节地形渲染算法。文章主要分析了地形场景数据管理与实时调度、视相关多层次细节模型与可见性判断以及网格三角化中的裂缝处理等关键问题，并给出了相应的解决方法，最后改进了一种视相关节点重要性度量准则来进行帧频控制。实验结果表明该方法在保持地形场景逼真的情况下，有很好的帧稳定性，较好地实现了大规模地形的实时动态渲染。     

一种基于四叉树的TIN的LOD算法

通过在不规则采样点集上构建一个四叉树结构，并联合基于四叉树的LOD算法和基于TIN的三角网简化算法，提出并实现了一种TIN的LOD算法。意在把适用于格网数据的高效方法应用于不规则采样点集，得到地形的一个高效的多分辨率表达。     

持续性三角剖分算法研究

详细介绍了Guy B1elloch等人提出一种新的支持持续性三角剖分的表示和一个新的三维凸包算法，同时介绍了基于核表示的地形模拟算法的实现，并比较度量了其实际应用的性能。     

基于硬件细分的层次细节地形渲染算法

针对顶点着色器细分地形网格需要额外生成模板、计算细分层次复杂的不足,提出了一种利用细分着色器进行地形网格细分的层次细节(LOD)地形渲染算法。利用分块四叉树组织建立地形粗糙网格的分层结构,以LOD判别函数对活动地形块进行筛选;提出了在细分控制着色器中基于视点三维连续距离的细分因子计算方法,并针对外部细分因子进行处理消除了裂缝;实现在细分计算着色器上的置换贴图,对精细网格的高度分量进行位移。而且将四叉树结构存储至顶点缓冲区,减少中央处理器(CPU)与图形处理器(GPU)的资源交换;引入细分队列加速细分过程。实验证明,该算法具有平滑的细节层次过渡和良好的细分效果,能够有效提高GPU利用率和地形渲染效率。     

基于点删除网格简化算法在战场仿真中的应用

介绍了基于点删除的网格简化算法的原理、方法、数据结构及实现技术。按照给定的条件通过重复执行顶 点删除,并结合Delaunay三角形剖分技术进行局部三角化,实现了战场仿真中地形的多细节层次模型,并取得了 良好的效果。     

高性能快速地形漫游算法

高性能地形漫游是GIS、虚拟现实及军事模拟中的研究热点。大规模地形算法一般都是通过将部分数据常驻内存,并采取各种方法来简化地形、,加速绘制。该文通过对地形分块,使用背面剔除及改进的视点误差来进行LOD细节层次处理;。提出基于屏幕误差包围盒的地平线遮挡剔除技术,提高算法的效率;。采用内存映射文件方式进行DEM数据的加载,实现高性能海量数据的处理。     

基于四叉树的大规模实时地形渲染技术研究

研究了基于四叉树的实时层次细节(LOD)技术,对节点的精制、节点渲染以及T形裂缝的消除等关键技术进行了深入分析和探索,并进行了一定的改进,提出了一种动态更新QuadMatrix的算法.最后,对该算法进行模拟实现,实验结果评估表明,该算法能极大的提高大规模地形渲染的效率.     

基于面片收缩操作LOD方法的应用研究

LOD技术有利于降低几何模型的复杂度,提高模型实时绘制的速度,是计算机图形学的一个重要研究课题.介绍了LOD技术的基本原理和复杂物体模型常用的简化方法,构建了三角形面片的权值计算公式,提出了一种基于面片收缩操作的LOD算法,应用脚本语言进行算法编程实现,最后论述了LOD技术的应用方法.实验结果表明,简化模型在复杂性大为降低的情况下,仍能保持良好的视觉效果.     

基于三角形折叠的多细节层次模型

提出新的三角形折叠误差计算方法,并针对网格简化程度的不同引入阈值控制折叠误差,从而生成满足不同需要三维模型的多个细节层次;提出建立不同细节层次模型间顶点的对应关系,然后在对应点之间进行线性插值的方法,实现了绘制过程中不同细节层次模型间的平滑过渡.     

A new mesh simplification algorithm based on triangle collapses

In this paper a new mesh simplification algorithm based on triangle collapses is presented.The algorithm can provide efficient error management and simplify the original mesh greatly.Progressive meshes may be constructed with triangle collapsing operation.To make continuous transition between level of detail (LOD) models possible,a method for interpolating is also presented.Examples illustrate the efficiency of the algorithm.     

三角形二叉树在数控加工仿真中的应用

三角片离散法在动态显示时需要渲染大量的三角片,难以保证数控加工仿真的实时性与真实性.为此,利用三角形二叉树LOD模型实现三角片的分裂与合并,通过误差二叉树、制分裂及强制合并算法控制三角片的数量.实验结果表明,与三角片离散法相比,该方法的仿真效果较好.     

超量外存地表模型的实时绘制技术

提出一种分块策略对规则网格进行区域分割,采用空间填充曲线对分块内网格点进行多分辨率排列,并基于分块多分辨率对地形网格实时调度和页面预取．文中算法利用块模型进行分块视域剔除和分块LOD场景渲染．在多线程分块多分辨率调度和渲染策略下,大大减少了模型的I／O负载,可以在有限环境下满足实时场景绘制要求．     

LOD map--A visual interface for navigating multiresolution volume visualization

In multiresolution volume visualization, a visual representation of level-of-detail (LOD) quality is important for us to examine, compare, and validate different LOD selection algorithms. While traditional methods rely on ultimate images for quality measurement, we introduce the LOD map--an alternative representation of LOD quality and a visual interface for navigating multiresolution data exploration. Our measure for LOD quality is based on the formulation of entropy from information theory. The measure takes into account the distortion and contribution of multiresolution data blocks. A LOD map is generated through the mapping of key LOD ingredients to a treemap representation. The ordered treemap layout is used for relative stable update of the LOD map when the view or LOD changes. This visual interface not only indicates the quality of LODs in an intuitive way, but also provides immediate suggestions for possible LOD improvement through visually-striking features. It also allows us to compare different views and perform rendering budget control. A set of interactive techniques is proposed to make the LOD adjustment a simple and easy task. We demonstrate the effectiveness and efficiency of our approach on large scientific and medical data sets.     

3D模型LOD算法的研究及其OpenGL实现

3D模型LOD技术是计算机图形学的一个重要研究课题，简述了3D模型LOD技术的基本原理并分析和探讨了各类LOD算法。为了克服LOD算法在使用中的局限性，提出了一种3D模型LOD算法，并通过OpenGL编程进行了实现，运行的结果表明此3D模型LOD算法是可行和高效的。     

LOD算法研究及其在地形实时显示中的应用

多分辨率显示(LOD)技术是解决大规模地形实时渲染的关键技术之一。该文论述了LOD技术的基本原理、分析了几种常用的LOD算法;研究了与视点相关的渐进格网(VDPM)算法,并对其进行了较大改进,提高了执行效率;最后,将改进后的算法应用到大规模地形实时渲染中,取得了较好的实时显示效果。     

3D多层次模型简化算法的研究

细节层次模型（LOD）是指对同一个场景或场景中的物体,使用具有不同细节的方法得到一组模型,供绘制时使用。建立LOD模型能很有效地降低数据量和复杂度,实现三维场景的实时处理。以研究多层次细节模型快速生成算法为目的,在分析当前多层次细节模型生成算法的基础上,构建了三角形面片的权值计算公式,设计和实现了基于面片删除操作的LOD算法,详细描述了算法的设计,给出了算法实现所需的关键公式,最后给出了算法的应用实例和对算法时间效率的分析。此算法的最大特点是在不同的层次细节模型之间快速地平滑过渡。从试验结果和分析可见,该算法可以满足大的3D模型快速生成和交互的需要,同时也证明了算法的正确性和实用性。     

虚拟现实中动画和碰撞的层次细节技术研究及应用

研究了动画和碰撞处理中的层次细节技术，提出了动画层次细节二叉树、碰撞层次细节控制矩阵等多种有效的应用解决方法。实验结果表明这些方法应用在存在大量动画和撞碰处理的虚拟三维场景中有效地提高了渲染实时性。