基于等高线地图的3维地形构建与可视化研究

从船舶操纵模拟器的地形要求出发,以等高线图为原始数据,对其进行扫描矢量化,利用不规则三角网法差值计算生成DEM,然后使用Multigen Creator 3维建模软件生成地形.重点研究了可视化需要调节大地形的模型精细度、真实性和实时系统运算能力之间的协调关系.最后,以鸭绿江河段和图们江河段为研究区域,建立了直观的3维地形模型.     

大规模地形实时可视化算法

大规模地形实时可视化在GIS、虚拟现实、游戏、仿真等领域有着广泛的应用.文中在总结现有地形数据简化算法的基础上,提出了一种基于数据分块、动态调度以及与视点相关的地形实时可视化算法,实现了大规模地形的快速漫游.运用视景体裁剪、三角形条带组织以及边界裂缝消除、视觉光滑处理等手段,提高了地形漫游的效率与可视化效果.     

地形三维场景实时变换及可视化方法研究

地形数据的三维可视化技术一直是3DGIS领域一项重要的研究技术。从地形实时渲染的需求出发,提出大地坐标系下的多分辨率地形组织模型,并对可视化过程中的坐标空间变换方法进行研究,提出一种适合大区域地形可视化的坐标空间变换方案,使可视化的三维地形场景尽可能真实反映其自然的分布形态,使影像纹理、地物与地形之间进行精确的映射与匹配。     

大规模地形实时可视化算法

大规模地形实时可视化在GIS、虚拟现实、游戏、仿真等领域有着广泛的应用。文中在总结现有地形数据简化算法的基础上,提出了一种基于数据分块、动态调度以及与视点相关的地形实时可视化算法,实现了大规模地形的快速漫游。运用视景体裁剪、三角形条带组织以及边界裂缝消除、视觉光滑处理等手段,提高了地形漫游的效率与可视化效果。     

地形三维可视化技术的发展和应用

近年来，地形三维可视化已经成为一个十分活动的研究领域，受到人们越来越广泛的关注，本文在参考国内外专家，学者已取得的成果的基础上，对地形三维可视化领域的一些相关技术进行了小结，并对其发展前景和方向进行了展望。     

地形可视化的进展与评述

地形可视化由于具有越来越广泛的用途，因此越来越多地引起了大家的关注。本文在简要论述科学可视化、地形可视化定义及其研究内容的基础上，着重讨论了当前地形可视化的表达手段、可视化建模与技术、可视化生成工具、实时地形生成等方面的研究现状及存在的问题，最后对可视化的应用前景和发展趋势进行了展望。     

基于纹理合成的三维地形水墨风格渲染研究

提出了基于纹理合成的三维地形水墨风格渲染的方法,以规则格网DEM为数据源,基于OSG进行三维地形建模,在此基础上提取山体特征线,然后生成一幅灰度控制图像。对Efros01纹理合成算法进行改进,利用灰度控制图像指导水墨纹理的合成,将得到的纹理图像映射到三维地形上,实现对三维地形的水墨风格渲染,通过对水墨纹理样本的选择和纹理合成参数的设置能够实现对纹理合成过程的交互控制。结果表明,该渲染方法对三维地形的水墨风格渲染具有较好的效果。     

基于二阶微观地形因子的可视化增强研究

地形可视化是对地形的直观表达,是人们了解和认识地形的基本途径。通过传统的可视化技术所展现的三维高低起伏效果,相比平面图虽然更容易判读出地形的总体走势,但对地球表面的纹理细节要素的刻画程度却远远不足,无法达到特定工程应用中对地形真实性的需求。因此,本文以黄土丘陵地区原始DEM为主要数据源,通过研究二阶微观地形因子,重点阐述了如何利用二阶微观地形因子增强DEM地形可视化效果,从而达到刻画出该地形正常难以辨别的细小地表单元的目的。     

一种真实感三维地形的实用生成方法

建立真实感三维地形,往往在很大程度依赖于遥感影像,而且实现起来比较复杂。本文提出了一种构建真实感三维地形的实用方法:利用电子地图制作纹理,利用PhotoShop为纹理图增加立体效果,用OpenGL为其添加光照信息,最后将生成的纹理映射到简化的三维地形上。按照此方法制作了河南三维地形仿真系统,具有较强的真实感和较快的速度。     

地形可视化的进展与评述

地形可视化由于具有越来越广泛的用途,越来越多地引起了大家的关注。在简要论述科学可视化、地形可视化定义及其研究内容的基础上,着重讨论了当前地形可视化的表达手段、可视化建模与技术、可视化生成工具、实时地形生成等方面的研究现状及存在的问题,最后对可视化的应用前景和发展趋势进行了展望。     

基于LOD的大规模地形实时绘制方法

提出基于四叉树的LOD实时绘制方法,对LOD模型中的节点评价因子进行了改进,提高了图像的真实感,采取几何形变消除跳跃现象;提出一种新的动态场景调度和快速扫描裁剪的方法,实现了大规模地形漫游的实时性和画面流畅性;引入Ver-tical Skirt技术用于块间裂缝现象的消除,实现了地形块LOD绘制的独立操作;最后在VC++6.0平台上利用OpenGL实现了基于本文算法的地形可视化系统,验证了本文提出的方法可行性。     

基于多分辨率模型的地形实时显示

如何实现地形的实时动态显示是GIS/VR的研究内容之一 ,多分辨率模型 (LOD)作为加速显示速度的手段近年来得到了普遍的重视和发展。在总结前人LOD算法的基础上 ,针对大数据集地形数据 ,文中采用三角形法向量判断的方法将地形数据组织成具有层次结构的多分辨率模型 ,在分辨率选择的基础上 ,根据视点位置和视线方向对不可见面片进行删除 ,在不影响视觉效果的前提下减少绘制所需的三角面片数 ,从而实现地形实时显示。实验结果表明 ,该算法是成功有效的。     

基于Clipmap的全球多分辨率地形可视化技术

利用Clipmap技术实现了全球多分辨率地形环境仿真系统.在此基础上通过对地形绘制中的视场范围、简化原则、多线程调度和裂缝消除几个重点问题进行研究和解决,提高了系统的工作效率和显示效果.最后,对Clipmap层数的使用进行了对比测试,提出了相对合理的使用方案,平衡了系统中渲染速度和视觉效果的矛盾.     

利用3D_DP和Quad_TIN的地形实时动态显示算法研究

将地貌综合的三维Douglas-Peucker方法引入到地形LOD中,通过构建Quad_TIN模型,提出了一种地形实时动态显示的新算法。该算法首先从全局重要性角度将不规则采样点分级;再利用孤立分割的方式建立四叉树空间索引,结合了规则格网的四叉树结构和不规则采样点的TIN结构在虚拟表达中的优势,并消除了节点间的依赖关系;然后,根据视距和模拟误差确定四叉树的绘制层次和插入采样点的顺序及数量;最后,通过添加拆分点消除节点间裂隙。实验表明,该算法在保证地形表达速度的同时提高了模拟精度,对其他模型的LOD表达也是一种借鉴。     

高精度曲面建模的三维地形可视化研究

根据高精度曲面建模理论(HASM)中曲面单元算法的特点,提出基于视点的多分辨率LOD实时生成算法。该方法通过对规则格网的DEM数据进行划分,以单元分片为基本单位对DEM数据进行组织。根据各曲面单元与视点的相对关系,以不同间距对曲面单元进行内插,实时重建视景内的三维地形。在实时显示过程中,对硬盘中的数据进行实时读取,采用多线程技术对图像渲染操作进行处理,实现了对DEM数据的实时计算、动态显示。该方法无需对规则格网DEM数据建立空间层次组织结构,在对虚拟地形进行实时漫游过程中,存储空间占用少,不受数据规模的影响。     

大规模三维地形实时绘制的简化技术研究

在考虑地形特征和视相关特点的基础上,采用了一种简单的四叉树剖分评价函数用于实时生成动态的多分辨率地形模型。在三维场景漫游中,采用多级缓冲机制实现了视点快速移动下场景数据的调度和绘制,同时提出了一种综合考虑帧率和细分评价函数的自适应LOD调度方法,并采用和地形调度相一致的方法进行多级纹理映射。最后开展了算法实现的编程工作,实现了基于以上简化技术的大规模三维地形的可视化。     

虚拟地形场景绘制中的实时LoD算法

本文论述了基于视点的连续LoD算法在动态虚拟地形场景绘制中的应用，我们通过分析规则格网数字高程模型的规律性，推导了3个与视点相关的判据来动态简化地形：（1）图像空间误差，（2）视锥台相一，（3）节点方向性，实验结果证明，该算法在基本保持视觉效果不变的情况下，极大地提高了虚拟地形场景的绘制速度。     

一种地形可视化中LOD模型的误差分析算法

介绍了一种基于数据点集和LOD网格模型距离的算法,再用该距离来获取和分析LOD网格模型与原始点集之间的误差分布,讨论了算法的效率并用实际数据验证算法的可行性。     

一种基于GPU Tessellation的地形无缝绘制算法

针对传统多分辨率地形绘制算法构网速度慢、T型裂缝不易处理等问题,提出了一种GPU（graphic processing unit）构网的地形无缝绘制算法。首先,引入实时网格细分（tessellation）技术,将地形构网分为CPU粗粒度Tile网格构建和GPU细粒度Patch网格细分两个阶段;然后,Tile网格采用基于视距的细节层次模型进行LoD层次选择,Patch采用基于屏幕空间投影误差的细节层次模型完成网格细分,兼顾了视距和地形粗糙度对地形绘制的影响,实现了地形细节层次的自适应选择;最后,应用C++语言和DirectX 11工具,设计开发了相应的可视化实验系统。实验结果表明,该方法实现了多分辨率地形的自适应无缝表达,保证了地形网格的连续性;并通过合理平衡CPU-GPU负担,显著提升了地形渲染效率。     

虚拟地形场景绘制中的实时L0D算法

本文论述了基于视点的连续LoD算法在动态虚拟地形场景绘制中的应用.我们通过分析规则格网数字高程模型的规律性,推导了3个与视点相关的判据来动态简化地形:①图像空间误差;②视锥台相交性;③节点方向性.实验结果证明,该算法在基本保持视觉效果不变的情况下,极大地提高了虚拟地形场景的绘制速度.