小波分析在三维地形数据简化中的应用研究

研究了小波分析在三维地形数据简化中的应用。在分析了小波多分辨率分析理论的基础上,重点探讨了小波多分辨率分析理论在三维地形简化中的应用,提出了实现三维地形数据简化的一种新的方法。     

视相关大规模三维地形实时绘制技术综述

大规模三维地形表面实时绘制一直是国内外的研究热点.综述了大规模三维地形表面实时绘制算法的分类,包括基于规则网格和非规则网格、基于in-core和out-of-core、基于CPU和GPU的三大类绘制算法;阐述了大规模三维地形表面实时绘制算法的发展现状和关键技术,通过out-of-core算法的数据预取策略解决大数据量模型的交互式渲染问题,采用视点相关的多分辨率技术简化整个场景的复杂度,减少绘制的数据量;指出了各种方法的优点与不足,最后对大规模三维地形表面实时绘制所需要研究的问题进行了总结.     

基于简化光线投射GPU大规模地形实时可视化

地形数据处理、三角形细分等级测度和T型连接消除是基于GPU大规模地形可视化的关键问题。利用GPU简化光线投射的固定网格投射方法生成地形粗糙网格;根据地形特征和视点因素确定三角形细分等级,并匹配与存储在GPU缓存中的三角形模板,实现地形网格的自适应细分;通过改变相邻三角形细分等级的方法消除T型连接,实现基于简化光线投射GPU大规模地形的无缝绘制。实验表明该方法可以取得较高的帧速率和较好的绘制效果,实现大规模地形的实时可视化。     

基于SRTM的飞行模拟器三维地形生成技术

针对波音737-300全任务飞行模拟器中的地形无法满足国内拥有复杂地形特点机场的训练需求,提出了应用SRTM数字高程数据构建真实地形的方法,并针对sRTM数字高程数据中存在的数据空洞及大数据量的特点,分别提出了基于数据融合的克里金插值算法和基于改进四叉树的1OD地形简化方法,从而在提高原始SRTM数字高程数据精度的同时,也保证以此数据所构建出的地形能够满足飞行模拟器视景系统对实时性的要求。实验结果表明,利用该方法所构建出的地形能够真实地展现机场周边的复杂地形特征,同时,其渲染帧速率也证明了该地形能够满足系统对实时性的要求。     

三维地形生成及实时显示技术研究进展

三维地形是虚拟自然环境中不可缺少的因素,也是虚拟仿真领域中视景诉重要组成部分,该文将地形生成技术概括为基于真实地形数据的地形生成技术、基于分形技术的地仿真技术、基于数据拟合的地形信息技术等三大类,并分别介绍了这三类方法的相关理论和生成技术,还分析了各自的发展趋势,其中在基于真实数据的地形生成方面,按照离散ＬＯＤ模型、连续ＬＯＤ模型、多分辨率模型的发展顺序,重点介绍了地形实时显示技术中数据简化方面的     

虚拟战场环境中地形场景的实时简化技术

三维地形场景实时简化是构建虚拟战场环境中的基本问题,本文论述了一种基于限制四叉树的地形简化算法,实现对规则格网DEM的连续多分辨率表示,结合实时消隐技术,减少场景绘制的三角形数目,提高了大规模DEM地形场景的实时可视化和动态交互的速度。     

视点相关实时地形的生成方法

实时地形生成在游戏、军事演习模拟和地理信息系统中应用广泛，该文通过采用良好的数据编码方式简化计算并提高cache命中率；通过误差控制机制保证不产生裂缝，从而利用了地形绘制过程中的并行性，采用快速的视见体裁剪方法获得了较好的性能。     

地形生成技术与方法的研究

三维地形生成与仿真有助于更好地理解地形结构和提高地理数据分析的水平，但由于实际地形起伏千差万别，非常不规则，因此按给定条件进行地形的生成与仿真是非常困难。     

Blueberry3D——基于分形算法和程序几何的实时地形生成软件

Blueberry3D作为著名的地理景观软件Vega Prime和Creator Terrain Studio的插件，采用了先进的分形算法和程序几何。程序几何就是“几何形体只在需要的时候才通过程序计算生成并显示”。在地理景观软件之中，场景的尺度往往很大。当你靠近一个对象时，将会看到越来越丰富的细节。远看模糊的树，近看时应当能看到枝叶。程序几何就利用了这种视觉效应，从而降低了系统的负担，得以始终保持实时的帧显示率。而且，这样就可以在短时间内建立相当复杂并具有高细节的地形数据库。     

地形实时绘制中的视区裁剪算法

提出一种地形实时绘制中的视区裁剪算法。算法定义节点的动态包围盒为从视点到节点的包围圆锥 ,采用基于视角的计算方法判断各节点与视区的相互位置关系。在处理与视区相交节点时 ,通过区域中特定点的位置及其误差投影信息 ,减少与视区相交节点的分解合并操作及误差投影计算。实验证明 ,算法可以准确判断地形模型中节点与视区的相互位置关系 ,有效避免了大量无意义的操作和计算 ,提高了地形实时绘制的速度。     

地形生成技术与方法的研究

三维地形生成与仿真有助于更好地理解地形结构和提高地理数据分析的水平,但由于实际地形起伏千差 万别,非常不规则,因此按给定条件进行地形的生成与仿真是非常困难的.本文把地形看成随机统计过程,将分形 几何模型与随机点生成技术及实用回归技术相结合,提出了一套切实可行的地形生成技术与方法,在给定地形特 征或地形参数(如平均高程、最大高程及其位置、最小高程及其位置、高程标准差、相关长度等)条件,通过模拟符合 地形统计特征的随机过程,即可通过计算机自动产生符合要求的“真实”的三维地形。模拟与仿真的结果证明了本 方法的可     

面向网格简化的数据结构快速生成方法

针对网格简化算法需要的显式和完整拓扑关系,筛选出有效的数据结构,结合MC(MT)算法计算过程的特点,设计六体素法算法。该算法能在MC(MT)算法抽取等值面的同时完成简化算法所需的数据结构,减少了简化算法前数据结构预处理所耗费的时间和空间。     

基于实时数据交换技术的数据通信

针对DSP器件应用系统开发过程中存在着计算机与DSP芯片之间的实时数据交换的问题，介绍了由TI公司推出的实时数据交换技术RTDX，详细阐述了其工作原理和应用方法，并以语音信号的频谱分析程度为例，给出了一个创建RTDX应用程序的完整过程。利用这种方法，DSP应用系统的设计者可以对系统进行实时分析，从而提高开发效率。     

基于OpenGL实现海底地形显示的研究

该文提出了一种三维海底地形的显示方法，该方法具有较高的真实感，能够逼真地模拟出海底复杂的地形环境；同时，该方法还具有良好的计算性能，很好地满足了工程应用中对动画实时性的要求。另外，在底层运动控制方式的基础上，该文给出了高层的显示方案，提出简化三维海底地形的方法，从而保证了海底地形的真实感显示和运动模拟。     

大规模三维地形场景实时漫游系统的构建

该文阐述了构建大规模三维地形模型的关键技术,包括地形分块技术、多分辨率模型管理技术、多级纹理贴图技术,给出了实时渲染时的动态调度与管理方法,并对在三维地形中显示文化特征做出一些探索和尝试。最后利用上述提出的技术,做了一些关于某一大规模三维地形实时漫游方面的实验,文中详细列出了这些实验结果。实验结果表明,采用该文提出的方法,可以在普通PC机上实现大规模三维地形场景的实时漫游。     

基于语义模型的实时数据有效性保证策略研究

实时数据的有效性与CPU处理能力是信息物理融合系统(CPS)中的一对矛盾,提高采样频率可以保证实时数据的有效性,但是会增加CPU负荷,降低系统的计算能力。首先,利用实时数据的语义特点建立数据的有效性模型;然后,通过在CPU空闲期间设置预调度任务,合理地利用数据有效性模型,设置新的有效性间隔和实时数据的更新事务的开始时间,减少CPU执行时间;最后,在棉花采摘锭的自转、公转及油压等参数上,对基于语义模型的实时数据有效性保证策略进行了系统的评价,结果表明所提方法能够减少15%左右的CPU负荷。     

基于局部熵和四叉树结构的地形简化算法

地形实时简化在三维地形可视化和虚拟现实的应用中是非常重要的,为此提出了一种基于地形局部熵的实时地形简化算法,该算法采用四叉树结构进行地形简化,并使用局部熵作为误差测度来提高简化结果的质量,在四叉树结构“裂缝”的消除方面,采用更加合理的数据结构来提高算法的效率,实验结果表明,该算法具有实时,高效的特点,可以满足三维地形可视化和虚拟显示应用中地形实时简化与显示的要求。     

海量测量数据简化技术研究

随着坐标测量设备的发展,快速方便地获取包含被测物体更多细节的海量数据成为可能,但由于其数据量非常庞大,会严重影响模型重建算法的效率。文中提出了3种海量数据简化准则：简化后数据集中点的个数、数据集中点的密度阈值及删除一点引起的法向误差的阈值。根据这些准则,分别给出了相应的数据简化算法。该算法的核心是用Riemann图建立散乱测点间的领接关系,在此基础上进行Riemann图的最优遍历并计算测点处的最小二乘拟合平面,从而近似计算删除一点引起的误差。文中提出的对一海量数据进行空间划分的算法,提高了数据简化的效率,应用实例表明本文提出的算法达到了预期的效果。