三维地形生成及其可视化处理研究

针对在三维地形处理领域中存在的地形数据获取困难,可视化处理过程复杂真实感效果不强的问题.文中提出了一种三维地形生成和可视化处理的方法,该方法采用分形算法生成虚拟地形数据,然后将其存储为地理信息系统中通用的数字高程数据格式,最后将数据导入三维建模软件Multigen Creator 3.0中,结合网格生成、三维投影和纹理映射等,进行可视化处理.仿真试验表明:该方法能快速获取有效的地形高程数据,经过处理后得到了直观的,真实感较强的三维显示效果图.该文为三维地形生成和可视化处理问题提供了一种有效的、可实现的处理方法.     

基于多层B样条的海底地形生成方法

海底地形是海洋环境的主要组成部分,也是航海技术领域的发展新方向。通过对当前海底地形数据来源的分析,该文提出了一种利用电子海图水深数据模拟三维海底地形的方法。该方法以处理大规模散乱数据的多层B-spline插值算法作为基础．利用较少的水深数据生成规则格网的数学模型,进而构建真实的海底地形环境。最后进行了仿真工作,仿真结果证明该算法是可行的。本文提出的思路对海底地形的模拟具有重要的参考价值。     

基于Phong模型的三维地形光照场景仿真

地形是自然界中具有复杂特征的景物之一,三维真实感地形的仿真技术是计算机图形学的重要研究内容.光照模型的选取和实现是三维真实感地形仿真的重要步骤.良好的光照模型还应该能够实现对不同光照场景的模拟.Phong模型能够较好地描述光照信息的各个组成部分同时计算量相对较小.提出了基于Phong模型的光照处理技术,通过调整角度值和光照参数可以在三维地形的显示过程中模拟不同的光照场景,从而实现三维真实感地形的仿真.并给出了具体的实现方法和实验结果.实验结果表明,这种方法能够有效地实现三维地形的光照场景仿真.     

三维自然景观场景的交互式生成

提出了一个交互式三维自然景观场景的生成方法。该方法通过地形的规则网格表示方法和特定的记录植物分布信息的文件格式实现了三维地形及其分布的交互式编辑,很大程度地缩减了表达景观所需的几何数据量。同时以OpenGL为平台,实现了三维真实感场景的显示与全方位漫游。     

基于等高线的三维地形造型算法

提出了一个从等高线地形图转换成三维真实感地形显示的快速算法，给出用深度标记法求出各点地形高度的插值算法，并对三维造型的快速显示作了探讨。实验证明本文造型方法速度快、精度高。     

基于Direct3D的海底地形显示方法研究

海底地形是海洋环境的主要组成部分,在军事及海洋开发领域具有重要价值。因而本文提出了基于规则网格的三角网生长法构造不规则三角网,并通过不规则三角网搭建海底地形的思路,在Direct3D环境下进行了仿真,生成的海底地形具有较高的真实感,能够逼真地反映出海底复杂的地形环境     

基于纹理映射和fBm的真实感地形研究

在文章中讨论了三维真实感地形表现在OpenGL支持下的分形模型的建立、纹理映射技术等。并提出了基于纹理映射技术的fBm算法，应用该算法生成的地形，既具有较高的真实感，又具有较快的绘制速度，适用于各种虚拟场景的创建。     

基于OpenGL的虚拟地形漫游

地形漫游在三维游戏和虚拟现实中应用非常广泛,涉及战场模拟的三维游戏、虚拟现实系统和虚拟林业都需要进行地形漫游.该文介绍了OpenGL工作原理,三维真实感地形相关知识,以及对三维真实感地形进行漫游的具体实现.     

基于分形理论的三维地形场景的真实感绘制

如何在PC机上进行三维地形场景的真实感绘制一直是一个挑战性课题。三维地形场景的真实感绘制追求的两个目标是绘制的逼真度和绘制的实时性，需要在不明显降低图像质量的条件下保持较高的交互帧速率。该文运用分形理论生成三维地形场景，为了满足实时性的要求，采用连续LOD算法和其它技术来加速地形绘制；为了满足逼真度的需求，采用纹理映射和光照映射。这种方法可以在普通微机上基于分形理论实现三维场景的真实感绘制，达到实时性和逼真度的要求。     

基于等高线的三维地形造型和可视化技术研究

本文介绍了等高线地图的数字化和根据数字化等高线进行三维地形造型的相关方法，最后提出了三维地形的可视化技术，从而生成真实感的三维地形。     

基于光线跟踪的真实感图形动画的研究与实现

该文提出了基于光线跟踪算法的三维真实感图形动画的制作方法。该方法采用关键帧动画技术,通过位置样条和运动样条双插值的方法确定中间动画帧,并使用简化的层次包围盒技术减少光线跟踪的求交计算量。该方法适合模拟规则三维物体的运动,实践证明具有较强的真实感。     

基于B-rep的工件表面动态几何模型

在NC（Numerical Control）仿真中,工件三维图形处理是一项关键技术。既要实现几何造型的显示功能,又要求三维图形具有可加工性、加工成品的信息具有可记录性。为此,采用B-rep（边界表示法）模型和面向对象技术相结合的方法,设计一种记录NC仿真中工件形状数据变化信息的数据结构,构建NC仿真系统中工件表面动态几何模型。实现NC仿真中每个数控刀位工件加工表面的生成与判断。NC仿真完成后,可以判断零件的加工表面与非加工表面,进而分析零件表面加工质量（表面粗糙度）。     

三维视景仿真中动态模型的建立

论文以北京地铁一号线为研究对象,在PC机上利用Multigen-ParadigmCreator建立地铁三维模型,采用Vega和VisualC++6.0作为软件平台,实现了地铁列车运行仿真系统中完整的三维视景效果。论文简要介绍了建模工具Creator的主要特点和优势,以地铁车站电子时钟为例,重点研究了在三维视景中动态模型的建立过程和控制方式,实现了在静态模型中达到动态显示的效果。     

基于板块元法的水下目标回波亮点仿真

针对传统亮点模型模拟水下目标回波亮点精确度不高的问题,给出了一种运用板块元法仿真实现目标回波亮点的方法。采用建模软件对潜艇模型进行精确几何建模,运用板块元法计算了潜艇目标的高频回波数据。仿真结果表明：该方法可以更真实地反应水下目标的回波亮点特性,为水下目标的探测与识别提供数据支持。     

基于Simulink的海底捷联惯性导航系统数学仿真

该文提出海底用捷联惯性导航系统导航的设计方案。在分析了捷联惯性导航系统的工作原理的基础上,用Matlah／Simulink建立导航系统仿真模型,并进行了仿真研究。仿真模型的输出信号为载体的经度,纬度和高度,可以直接用来显示在外部计算机上或驱动误差修正模型。该方法充分利用了Simulink的优点,实现了高度可视化的仿真实验,也为捷联惯性导航系统的仿真提供了新的实现途径。该方法不但适用于系统的全数学仿真,而且可以推广到半实物仿真实验,有着很大的工程实用价值和推广意义。     

基于GIS技术的城市3维景观动态仿真技术研究

虚拟城市是3维城市地理信息系统研究的前沿领域,为此首先对如何建立城市3维景观进行了初步的探讨研究,同时概述了城市3维仿真的发展概况和基本原理;然后分析了建立城市3维景观的两种方法路线;接着重点介绍了3维场景的建模、动态仿真和实时驱动的实现方法,并提出了城市3维景观动态仿真技术的作用、意义和发展前景;最后总结了城市3维仿真与GIS结合应用的可能性和发展方向,并制作出了城市3维景观动态仿真的应用实例。     

基于ArcGIS的扎龙湿地三维显示模块的开发研究

论文主要以扎龙湿地信息查询管理系统的设计和应用为背景,以ESRI公司研制的GIS软件ArcGIS8.1为开发平台,采用COM(组件对象模型)技术,结合面向对象的编程语言VisualBasic对ArcGIS提供的控件SceneViewerCtrl和开发对象接口ArcObjects进行二次开发,建立了扎龙湿地三维显示模块,实现了对扎龙湿地地形地貌的三维显示以及三维漫游等功能。在此基础上,为了能够使三维显示模块对湿地的调洪蓄水提供决策上的支持,加入了洪水演进仿真模块,初步实现了洪水的动态演进,解决了传统二维显示的局限性,为与专业水流动模型的结合,实现真正意义上的洪水演进仿真奠定了基础。     

基于GPU和粒子系统的三维火焰模拟

基于粒子系统的火焰模拟是可视化仿真中的一个重要环节。目前,一些火焰模拟方法中的不足之处在于粒子计算时间长、渲染效果不真实等。基于粒子系统提出了一种三维火焰模拟算法,并利用GPU加以实现。其基本思想是运用物理动力学原理分析现实生活中的火焰运动,构建出火焰粒子系统模型并实现火焰的三维效果。实验表明,用该方法模拟火焰效果比较真实、速度快,在PC上可以得到令人满意的效果。     

基于Vega与MFC的靶场虚拟漫游系统

文章以靶场虚拟漫游系统为例,着重探讨了靶场模型建立方法以及基于MFC类库的Vega编程方法,仿真中采用MultiGen Creator/Vega作为建模仿真环境,Visual C 6.0作为编程环境,实现了靶场虚拟漫游显示,用于直观了解整个靶场厂区及各种测试设备的布站情况,它为靶场测试的安全保障提供了一个直观、逼真、可再现的三维视景仿真平台.