三维GIS大规模地形实时渲染技术的研究

本文针对三维GIS大规模地形的实时渲染问题,研究了基于四叉树的LOD算法的设计.首先,建立了简单高效地节点评价系统和裁剪体系统,然后对网格的渲染过程可能出现的问题,给出了可行的解决方案,以及如何保证四叉树的合法性和筛选合适的节点.最后程序运行结果表明,该算法可以很好地解决三维GIS大规模地形渲染的性能问题,并对本算法的实现存在的不足进行了分析和建议.     

基于GPU的地形渲染算法研究

在地球物理计算中,进行大地形运算对高性能计算的需求不断提升。文章分析了坡度这个主要地形因子的计算方式,提出了一种新的地块分块方法,同时利用NVIDIA公司提供数据存入命令,提前将数据提前存入GPU,减少数据传输次数,提高了运算速度。     

基于LOD算法的大规模地形实时渲染技术优化

大规模室外地形渲染是数字战场仿真领域的关键技术之一。文中使用四叉树的LOD算法来进行大规模地形渲染,并针对地形渲染容易出现地形裂缝现象,给出了一种四叉树节点依据细节等级向四周扩展再分割的方法来解决裂缝现象。该方法基本上可以实现不同分辨率地形模块间的平滑过渡。     

大规模地形实时绘制算法研究

在大规模场景的地形简化中,海量数据的内外存调度算法一直是热点研究问题。提出了一种高效的大规模地形数据调度算法,算法设计了一种有效的地形网格数据的多分辨率存储方法,减少了简化过程中实时数据调度量,同时算法对地形分块与内存分块进行了优化处理,从而提高了大数据量地形数据的实时调度效率。实验结果证明了算法的有效性。     

一种新的实时阴影渲染算法

对现有的实时阴影渲染算法进行详细的分析和比较,并给出了一种新的阴影渲染算法。该算法将阴影图和阴影体算法相结合,先通过阴影图绘制出阴影的轮廓,再利用阴影体算法更新轮廓处象素的模板缓冲值。该方法既克服了阴影图的边缘走样问题,又不会像阴影体算法那样占有大量的象素填充率。不仅渲染速度快,而且具有很好的渲染效果。     

基于lod的三维地形引擎设计

三维地形引擎技术的难点之一就是大规模室外场景的渲染技术,它的研究与实现,在游戏开发中,拥有非常重要的作用。地形存储问题和三角形数目问题是大规模地形渲染两个最主要的问题。文章所讨论的是一种以四叉树为基础的lod算法来解决大规模地形渲染中的三角形数目问题。所介绍的算法中,四叉树信息摒弃了传统的链式结构,而是被保存在一个二维数组中。在送入API之前,大部分不在视体内的四叉树节点均被切除掉了,同时所采用的算法中四叉树遍历只使用了一次,从而使得渲染速度得到大大提升。     

机载激光雷达扫描三维地形的渲染研究

针对三维地形渲染过程中容易受到气流干扰产生裂缝,导致渲染成像结果分辨率较低等问题,提出机载雷达扫描三维地形的渲染方法.通过机载激光雷达获取三维地形的图像数据,利用分形维数对图像进行纹理分割,获取图像的纹理与灰度的分布特征;利用网格逼近地形法构建LOD模型,剔除冗余数据;设置邻近地形的层级差,消除因分辨率等级不同产生的裂...     

一种大规模地形简化的算法

在地形可视化领域,实时绘制复杂地形场景的最有效工具是LOD技术。结合四叉树数据结构与不规则三角网数据结构的优点,提出一种混合数据结构的地形简化算法。算法通过使用不同的误差阈值,实现了视点相关的地形简化。同时通过有效的误差控制原则,解决了不规则三角网分块之间的拼接问题,消除了地形裂缝。实验结果证明了算法能高效地生成地形的连续多分辨率模型,实现地形场景的平滑绘制。     

实时地形渲染的细节增强算法研究

浏览多分辨率细节层次地形,当视点距离地面非常近,达到最高分辨率时,地形无法继续细化,影响浏览的连续性和视觉效果。针对这一问题,文中在应用Chunked LOD算法构建地形的基础上,以规则格网为处理单元,结合并改进了Kobbelt细分算法和分形技术,提出了实时细节增强的改进方案。该方案可以实时地添加富有真实感的高分辨率网格,避免了因过多细节增强引起的计算负荷。根据这一改进所做的实验结果表明,该方法在保持帧速连续的基础上,能实时有效地增加细节,满足逼真视效的需求。     

一种基于LOD的大规模地形生成算法

文中在前人的基础上,改进了基于四叉树的LOD模型,通过该模型管理和组织地形数据,建立节点判断准则来决定当前视区的细节程度,最终通过程序编译证明该算法能生成连续的多分辨率地形模型,提高了地形漫游的运行效率和实现不同分辨率地形模型之间的平滑过度.     

一种基于GPU的大规模地形绘制算法

利用Geometry Clipmap算法的基本思想,对原算法进行简化与改进。在预处理阶段,对地形数据的存储方式进行简化,并采用Clipmap结构进行组织和管理;在绘制阶段,重点针对不同分辨率层次之间的裂缝问题进行分析和处理,提出了一种引入过渡带的方法有效消除了裂缝。实验表明,该方法有效提高渲染速率,并充分发挥GPU的优势,实现了大规模地形数据的实时可视化。     

基于Web服务的大地形实时渲染技术研究

在此利用HTML5中的异步加载技术进行地形高程数据的加载和调度,用Web GL技术中的Three.js引擎进行地形绘制,在浏览器上实现了基于离散型LOD的3D大地形实时绘制,将异步加载和实时绘制动态交替进行。实验表明,该方法消除了因数据加载而产生的卡顿现象,给用户更流畅的Web3D体验。     

三维动画图像纹理实时渲染系统设计

当前存在一种特殊图像纹理快速渲染技术方法,这种方法与传统思想不同,融合了硬件图像纹理的处理技术,实现了用较少的多边形组成模型完成高质量的动画图像纹理渲染效果,在提高图像纹理渲染速度的同时保证图像纹理渲染的质量。但该方法存在过程较为复杂的问题。为此,提出一种三维动画图像纹理实时渲染系统设计方法,该方法首先对渲染系统进行硬件系统设计,硬件由图像客户端、图像管理节点、存储节点及计算节点组成。通过对渲染图像模型纹理相应坐标点绘制像素达到对动画图像纹理渲染的目的,然后对三维动画图像纹理渲染利用双线性算法进行计算。实验结果证明,提出的对三维动画图像纹理实时渲染系统设计的方法能够降低三维动画图像的成本。     

基于消息传递的大规模多用户MIMO低复杂度的检测算法

针对大规模多用户多输入多输出(MIMO)系统中基站端检测复杂度高的问题,提出了一种低复杂度、基于强制收敛的变量节点全信息高斯消息传播迭代检测(VFI-GMPID-FC)算法.首先对传统的GMPID算法进行改进,得到VFI-GMPID算法,VFI-GMPID算法的检测性能逼近最小均方误差检测(MMSE)算法,但复杂度要大大低于MMSE算法.然后结合强制收敛思想和VFI-GMPID,提出VFI-GMPID-FC算法,进一步降低算法复杂度,提升检测效率.最后通过仿真结果表明,所提算法在保证检测性能的同时,能有效地降低算法的复杂度.     

基于MT算法的地质数据绘制

主要介绍面绘制技术中的移动立方体算法以及它存在的连接二义性问题,并针对该问题提出了一种改进的移动四面体算法.该算法通过将立方体合理地划分为四面体来解决移动立方体算法的连接二义性问题,同时还简化了处理过程,明显提高了算法效率.最后通过实验表明：该算法与移动立方体算法相比,所绘制出来的图像更逼真.     

基于FPGA的实时峰均比抑制算法

为了克服多载波传输系统具有较高峰均比（PAPR）的固有缺点,介绍了PAPR的定义和目前国内外几种主要降低PAPR的技术。针对现行的PAPR抑制算法复杂度高,实时性差,改变信号频谱分布的缺点,提出了一种基于现场可编程门阵列的实时PAPR抑制算法实现方法。该方法在对原有的PAPR抑制算法进行改进的基础上,根据等效缩比原理,使用XILINX公司的Virtex-5芯片予以实现。实验结果表明,本方法是实时、有效、可行的。     

基于地形轮廓面正交分解的三维地形匹配算法

地形辅助导航(TAN)是提高低空(超低空)无人飞行器(UAV)导航精度的一种有效手段.传统的三维地形匹配算法的可靠性差,无法满足工程需求.激光成像雷达能够获得高精度三维数字地形图,有效提高地形匹配辅助导航系统的适应性.文中根据地形轮廓面的正交分解模型,提出了一种适用于激光成像雷达的新型三维地形匹配算法.该算法通过正交分解构造地形特征矢量,通过矢量匹配和在线置信度分析提高地形匹配的可靠性,并进一步结合激光成像雷达和自然地形的特点设计了相应的优化搜索策略.该算法匹配结果置信度高、稳定性好,具有良好的工程应用前景.     

基于特征点能量优化的样条插值地形算法

针对在虚拟战场环境仿真中构建大规模地形,现有的计算机硬件条件无法进行实时处理,本文提出了一种对特征点用线性约束能量最小化方法反算控制点;用三次准均匀B样条曲线插值特征点生成B样条曲线,最后利用线动成面的原理生成B样条地形曲面。其中对偏差较大点通过增加新特征点的方法进行了自动修复。通过对实际高程数据值插值地形进行实验,得出运用该方法拟合的地形图更精确、更逼真。该算法主要用于对地形中重点关注区域进行地形重构,以提高局部地区的分辨率和逼真度。     

一种新型高光谱实时异常检测算法

异常检测是高光谱遥感技术应用的一个重要方向.然而随着高光谱数据量的增大,实时处理成为高光谱异常检测方法所面临的主要问题.基于此,文中提出了一种新型的高光谱图像实时异常检测方法.随着数据的实时下行传输,该异常算子仅仅利用了待检测像元之前已获取的所有像元信息,而并没有用到尚未获取的像元信息,使得数据边传输边处理成为可能;同时,利用卡尔曼滤波器的递归思想,用Woodbury引理从上一时刻的状态更新目前信息,避免了重新计算历史信息及存储所有像元,在大大缩短算法运行时间的同时,大大降低了所需的存储空间.接收机特性曲线显示,与传统异常检测算法相比,这种新型实时算法可获得几乎相同的检测精度.在不影响检测效果的前提下,时间复杂度曲线和算子运行时间可显示提出算法的时效性.与此同时,提出的的状态更新公式不需要重新计算已有像元信息,因此只需两个存储单元存储前一时刻的状态(协方差矩阵或相关矩阵)以及当前的新像元信息,从而大大降低了算法所需的存储空间.