基于Direct3D的三维场景漫游系统设计与实现

针对传统的三维场景漫游系统存在仿真性差、绘制效率低、无法进行快速交互漫游等不足,提出一种基于Direct3D的三维场景漫游系统,具体介绍了该三维场景漫游系统的设计与实现过程。该系统目前已被应用到实际的三维浏览平台软件中,能够快速、逼真地实现三维场景的漫游效果。     

虚拟现实中基于Direct3D树的图片生成方法

树的表达一直是人们很感兴趣的一个研究内容,本文基于PC机平台采用VC和Direct3D技术给出了在虚拟场景中创建可漫游的树的一种简单生成方法,实现虚拟场景中树的漫游的模拟,达到了虚拟现实的效果,同时为自然界其它自然物体的模拟提供了一定的设计思想。     

虚拟现实中基于Direct3D树的图片生成方法

树的表达一直是人们很感兴趣的一个研究内容,本文基于PC机平台采用VC和Direct3D技术给出了在虚拟场景中创建可漫游的树的一种简单生成方法,实现虚拟场景中树的漫游的模拟,达到了虚拟现实的效果,同时为自然界其它自然物体的模拟提供了一定的设计思想。     

基于GML3.0与Direct3D的三维地形可视化研究与实现

三维地形可视化是三维GIS中的重要内容,本文分析了当前实现三维地形可视化的主要方法,对地理标记语言GML3·0以及三维图形库Direct3D进行了研究,并提出了利用GML3·0对空间地理数据进行编码以及利用Direct3D显示三维地形的方法,最后基于以上研究成果完成了一个三维地形可视化原型系统应用实例。     

顾及图像亮度特征的自适应视觉SLAM定位方法

针对眩光/阴影等复杂光照干扰场景视觉定位鲁棒性较低的问题，该文提出一种顾及图像亮度特征的自适应视觉同时定位与地图构建(SLAM)定位方法。该方法基于ORB-SLAM2算法进行改进，通过在ORB-SLAM2前端利用图像平均亮度阈值法检测光照干扰图像，并对其进行饱和度增强，从而得到有利于ORB特征提取的图像。该文利用TUM数据集与KITTI数据集验证了所提方法的可靠性，并与原ORB-SLAM2和ORB-SLAM3算法进行了对比实验。实验结果表明，该文方法的定位精度优于其他两种算法，有效提升了复杂光照场景中视觉定位的鲁棒性。     

基于MATLAB的图形用户界面设计

研究利用MATLAB实现三维图形的多样显示、消隐、光照等交互操作.利用MATLAB编程,绘制出了真实感地球、实体地球、线宽性地球,交互显示出地球的这三种表现形态;利用消隐技术对三维曲面图作消隐处理,使大家更直观地了解消隐技术的作用效果;利用光照技术,展示出三维曲面在不同光照模式下的显示效果,使大家对光照增强图形逼真度有一个直观的印象.通过上述三方面的研究,展现出基于MATLAB设计用户界面巨大的简洁性和方便性.     

基于Unity3D的数字站区管理应用系统虚拟现实场景制作研究

结合了Unity3D引擎在南极数字站区管理应用系统项目中的应用,详细介绍了应用Unity3D制作站区虚拟现实场景,对站区真实地形导入、动画制作、场景灯光布置、模型正确材质类型的调节、粒子系统及外部场景的制作等站区虚拟现实场景制作中的关键技术进行了研究。     

多级存储优化的大规模全局光照快速计算

针对大规模复杂场景渲染的全局光照计算量大从而影响其渲染实时性的问题,提出了一种基于多级分辨率纹理存储结构的改进体素锥追踪全局光照算法。算法首先采用基于人眼视觉特性的多级分辨率纹理存储结构高效存储光照信息,并在直接光照计算时,结合存储结果特点,然后采用混合存储的GPU硬件加速与无贡献节点丢弃的软件加速相结合方法,进一步提高光照渲染效率,最后基于多级纹理及闭合体节点自适应合并对锥波滤器进行改进,实现全局光照的高效计算。试验结果表明,改进算法减少了光照计算量,降低了系统内存占用,并取得了与经典算法相近的场景光照渲染效果,从而验证了其在大规模光照计算的有效性。     

面向3DGIS渲染逼真度的方法研究

为了提高3DGIS中的仿真逼真度,引入目前最流行的延迟渲染技术,并结合基于物理的双向反射分布函数（BRDF）光照模型、屏幕环境光遮蔽（SSAO）和高动态范围光照（HDR）技术,提出了一种新的3DGIS渲染方法-BSHRF。该方法中,基于物理渲染的BRDF光照模型提高了3DGIS中的材质效果;SSAO技术利用较少的计算量,大大提高了场景真实度的光照细节;HDR技术将图像的逼真度再次提升一个层次。最后,为了验该方法的可行性与先进性,在3DGIS软件平台Gaea Explorer上,应用BSHRF方法对植被场景和三维建筑场景分别进行渲染,并从渲染效果与效率两个方面,与当前流行的3DGIS软件Google Earth和ArcScene进行对比。实验结果表明,BSHRF方法在不损失渲染效率的情况下,能够得到更好的渲染逼真度。     

大场景地形三维逼真显示的一种方法

介绍了一种如何根据DEM三维位置进行三维逼真显示的实现方法,根据三维变换原理将三维位置转换成平面二维坐标,参考Phong光照模型,考虑了地形高度而计算光照强度,对显示中遇到的侧面显示和消隐问题进行了阐述,通过干涉SAR生成的DEM进行了大场景三维逼真显示,说明了方法的可行性.     

城市道路照明管理规划系统中路灯自动配置算法和照明评价模型

随着城市现代化进程的加快,传统道路照明管理模式已远不能满足现代化的道路照明管理需求,出现了诸如随意建设、高耗能建设和光污染等问题。基于ArcGIS软件设计开发了郑州市道路照明管理规划系统,就该系统的路灯自动配置算法和道路照明评价模型等关键技术进行了研究与实现。路灯自动配置算法可以帮助解决路灯规划建设的难题,道路照明评价模型是照明设施建设是否合理的重要评价手段,这两项技术可有效协助解决道路照明领域存在的无序化、随意性和高耗能的建设做法,对于实现道路照明的科学规范管理和节约能源资源的目的具有一定的参考价值。     

三维激光扫描技术在建筑立面照明设计中的应用

建筑立面图是立面照明设计的基础数据,直接影响着设计精度和效果。本文针对传统立面测量效率低、还原度低等问题,提出了基于三维激光扫描技术的建筑立面测量方案;并结合实际案例,探讨了导线式三维激光扫描和点云图形绘制。应用案例表明,三维扫描技术更便捷、高效地为立面照明设计提供了精确详细的建筑立面图。     

基于单相机和结构光的纹理缺乏目标三维重建

提出了利用结构光自动匹配同名点的方法,解决了纹理缺乏目标难以自动匹配同名点的难题,介绍了利用单相机和结构光对纹理缺乏目标进行三维重建的全过程。     

基于结构光的纹理缺乏目标的特征点匹配

介绍了一种借助结构光对纹理缺乏目标进行特征点匹配的方法。利用一个激光投影器,在纹理缺乏目标上投射一条红色的激光线,利用核线的几何特征在核线和特征线上快速、精确的寻找出同名点,很好地解决了纹理缺乏目标的同名点自动匹配的难点。     

A global inventory of coral reef stressors based on satellite observed nighttime lights

In this article, we present a satellite-based approach to gather information about the threat to coral reefs worldwide. Three chosen reef stressors – development, gas flaring and heavily lit fishing boat activity – are analysed using nighttime lights data derived from the Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) produced at the National Oceanic & Atmospheric Administration, National Geophysical Data Center (NOAA/NGDC). Nighttime lights represent a direct threat to coral reef ecosystems and are an excellent proxy measure for associated human-caused stressors. A lights proximity index (LPI) is calculated, measuring the distance of coral reef sites to each of the stressors and incorporating the stressor's intensity. Colourized maps visualize the results on a global scale. Area rankings clarify the effects of artificial night lighting on coral reefs on a regional scale. The results should be very useful for reef managers and for state administrations to implement coral reef conservation projects and for the scientific world to conduct further research.     

基于小波阈值去噪理论的监测数据处理方法

为了研究监测对象的变形规律,有必要消除测量噪声得到更准确的数据,小波变换理论在数据处理方面有其特点。本文利用小波去噪的理论对监测数据进行小波变换,得到信号的高频部分,并进行去噪处理,得到了较好的效果。此方法具有一定的工程应用价值,本文提供了一个地铁工程变形监测数据处理的例子。     

地图符号化中的几个关键问题研究

从应用的角度,对多地图符号库的组织和高效访问机制进行了研究。首次引入显示控制样式的概念,以解决不同比例尺下地图的屏幕显示效果问题,同时基于显示控制样式管理,研究了屏幕显示效果与打印效果统一的问题。文中采用地图符号库索引加缓存符号描述信息的机制,提高了访问多地图符号库中描述信息的速度;采用显示控制样式控制要素层在不同比例尺下是否显示、显示的详细程度及采用哪种显示样式;采用双显示控制样式库解决屏幕显示效果和打印效果的统一问题。实践证明,该研究成果可以很好地解决多地图符号库管理和高效访问问题,改善地图的显示效果和控制地图的显示速度;另外还可以保证地图屏幕显示和打印输出效果的统一。     

单张影像月球着陆区选取技术

提出了一种基于单张影像的月球着陆区快速选取方法.首先在分析月面光照成像模型基础上,提出了一种新的改进的光照模型和一个新的约束条件,采用明暗恢复形状(SFS)算法得到月面3维形貌;然后综合影像和得到的3维形貌,计算月面地形粗糙度,采用两步筛选的方法,选取着陆区域.实验结果表明,该方法较好地实现了着陆区的选取.     

2011-2012测绘学科发展研究综合报告(下)

本报告简要回顾了我国当代测绘科学技术从数字化测绘向信息化测绘过渡,并与当今世界新出现的地理空间信息学相互融合和渗透形成测绘与地理空间信息学这一新兴学科的历程,结合测绘学科的几个分支学科阐述了2011-2012年测绘与地理空间信息的空间基准、获取技术、处理方法、服务方式和应用领域等几方面的主要进展。