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...     

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。     

用于ROAM算法优化的三角形条生成方法

三维地形模型的生成与显示是建模与仿真领域的一个重要研究内容．研究了使用三角形条对ROAM算法进行优化,得到了一种适用于实时运行的视点相关多分辨率地形模型生成算法,对地形的建模、与地形相关研究及地形实时可视化渲染等问题的解决具有实际意义．     

基于提升小波的地形数据混合熵编码压缩与实时渲染

高分辨率地形高程和影像数据给交互式3维地形可视化应用带来沉重压力,主要体现在数据存储、调度传输及实时渲染等方面。该文设计一种基于提升小波变换与并行混合熵编码的地形数据高性能压缩方法,并结合图形处理器(Graphics Process Unit, GPU)Ray-casting实现大规模3维地形可视化。首先建立多分辨率地形块的小波变换模型来映射其求精和化简操作;其次,基于提升小波变换分别构建格网数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)和地表纹理的多分辨率四叉树,对量化后的稀疏小波系数引入并行游程编码与并行变长霍夫曼编码相结合的混合熵编码进行压缩;将压缩数据组织成多序列层进码流进行实时解压渲染。在GPU上基于统一计算设备构架(Compute Unified Device Architecture, CUDA)实现该文的提升小波变换与混合熵编码。实验表明,在压缩比、信噪比与编解码的数据吞吐量综合指标方面,该文方法优于其它类似方法。实时渲染的高帧率满足了交互式可视化的要求。     

基于高度图、多层纹理混合的大规模地形系统

一、引言 在实时渲染系统中,地形系统的研究一直是图形学的热点.虚拟地形漫游系统和主流游戏中基本上有以下几种解决方法:高度图、分形、Voxel等,然后综合采用CLOD、可变分辨率、GeoMipmap、二叉树/四叉树/BSP树等几种不同算法获得更快速更大的地形场景,比如Blueberry3D与MultiGen-Paradigm采用高级分形运算与程序几何体混合的方法,对GIS数据进行处理等.不同于学院派算法的是,游戏开发者的算法通常更加的简洁和快速,大量游戏使用的是基于高度图地形配合LOD算法进行场景处理的,比如游戏<孤岛惊魂>使用1025×1025大小的高度图和4级LOD生成地形.     

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.     

基于地面激光的探地雷达图像地形校正方法

为消除地形起伏对探地雷达图像畸变和解译的影响,需进行地形校正处理。本文主要通过地面激光建立的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)来实现探地雷达图像的地形校正。首先,利用激光点云构建高精度DEM,借助靶球标记的雷达测线起始和结束位置实现雷达图像与DEM上提取出相应的二维地形剖面之间的匹配。然后,选择测线上最高点所在的水平面为参考基准面,根据时间移位原理并结合线性插值法对雷达图像上各道数据的双程传播时间进行校正;最后,选择实例数据并以差分GPS采集的地形数据为标准,着重分析了不同分辨率DEM下提取出的地形剖面对地形校正效果的影响。结果表明利用激光点云建立DEM实现探地雷达图像地形校正的有效性,当DEM分辨率与探地雷达数据采集道间距相一致时,从DEM上提取出的地形剖面实现探地雷达图像地形校正的效果最佳。     

城市三维模型视频映射技术研究

随着计算机技术、虚拟现实技术的发展,三维可视化技术已经广泛应用于地理信息系统方面,主要用于三维城市的建立和显示中。通过遥感、摄影测量技术快速地获取地表信息,利用数字高程模型DEM、数字地形模型DTM可以生成地形的三维骨架,并对三维模型进行一系列的变换、渲染和纹理映射处理等,生成具有真实感的三维地形。 1OpenGL概述 OpenGL是SGI公司于1992年发布的三维图形编程接口,是目前2D和3D图形应用程序开发中应用最广泛的三维图形标准,已经成为唯一真正开放的、独立于经销商的多平台图形标准。它集成了大量的图形变换、光照、渲染、材质、纹理映射、特殊效果和其他强大的可视化函数,能快速的建立逼真的三维模型。1．1OpenGk的主要技术特点     

模型和视点相关性的多分辨率模型的渲染

介绍了一种基于视点相关和模型相关的混合LOD模型渲染方法.以二叉树为基本存储结构,通过变换了的长方体视景体对可视区域内场景重要部分md3模型进行裁剪,通过人物模型tag对手上的工具模型进行层次选择,同时对场景其他部分利用视点与模型距离进行模型的选择.最后解决了模型带来的"龟裂"问题.试验表明,该方法保持了场景实时绘制的逼真性和流畅性,有效地突出了场景的目的性和重要性.     

基于空间自相关的地形建模简化研究

针对基于数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）数据的大规模三维地形简化问题,提出了基于空间自相关理论的地形建模简化方法。该方法考虑地形坡度这一表达地形特征关键因素,以地貌特征区域相似与高程数据相关性为依据,对地形数据进行聚类分析,获取区分地形的特征值,在此基础上采用基于倾斜度的距离加权法计算中心点的高程值,生成新的网格进行地形构建。实验结果表明,该方法一定程度上降低了数据规模,减少了相对误差,同时较好的保持了地形特征。     

三维地形匹配性能的一种快速估计方法

针对起伏较小三维地形的匹配系统,提出了一种匹配性能的快速估计方法。给出了匹配性能指标的定义,采用八联通区域的邻域完成了特征向量的多分辨率构造,使用多分辨率高斯马尔可夫随机场建立特征与匹配性能之间的关系。在特征提取的过程中,将基准图划分为若干个方块,提取的特征兼顾了邻域关系和多分辨率特性。给出了训练学习和推广的公式,使用最大后验准则,逐步推导出了性能指标估计值的解析解。最后,以实测数据为基础,通过实验验证了所提方法在运算效率和定位误差方面均有较好的性能。     

基于特征的地平线遮挡剔除算法

可见性计算是计算机图形学的一个基本问题,高效的可见性计算可大量节省关于场景中不可见部分的计算。提出了一种新的基于地形特征的可见性判别算法。该算法首先提取场景的主要山脊线特征,然后构造地形的多分辨率层次细节模型,实现对四叉树结点的快速访问,最后应用增量地平线消隐技术及地形包围盒技术,实现了基于地形山脊线特征的快速遮挡剔除算法。实验结果证明了此算法的有效性。     

基于小波分析的多分辨率地形构建

地形建模是虚拟战场构建的一个重要方面,DEM和正射影像是地形可视化的主要数据来源,他们可看作是表示地形信息的二维信号。首先论述了小波分析的基本原理,利用多次二进制小波对DEM和影像进行压缩,构建了一个多分辨率地形模型。实践证明,该方法具有压缩比高、压缩速度快等优点,同时还解决了不同分辨率子块之间的"裂缝"问题,可以满足大规模地形数据实时无缝漫游的需要。     

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。     

复杂地形中的电波传播损耗预测研究

远距离不规则复杂地形中,电波传播损耗计算精度较低,对此,文中提出了一种基于地理信息系统并根据实际地形提高电波传播损耗计算精度的算法模型,构建了可视化的软件显示平台。首先,根据国际电信联盟(ITU-R)的P系列电波传播建议书,结合实际地理信息情况获取了地形和环境因子的数据。然后,通过数字地图模型,针对传播路径上各种不同地形区域,分别建立传播模型来计算电波传播损耗,并完成仿真计算界面的设计和实现。最后,给定收发天线高度和频率,依据实际地形,建立完整的电波传播模型进行仿真实验。结果表明,该算法模型不仅能得到传播路径上每一个点的损耗,而且与传统的Hata模型对比,该算法在不同区域和地形中敏感度更高,可以有效提升传播损耗计算精度,更适用于计算实际地形中远距离不规则复杂地形下的电波传播损耗,帮助改善通信质量。     

航路规划中数字地图单元格代价计算模型研究

为了解决航路规划中使用的原始数字地图信息量不够全面的问题,结合反舰导弹航路规划的实际作战背景,建立了数字地图单元格代价计算的数学模型.该模型包含了地形高程代价、威胁危险代价、战略回避代价和搜索区目标存在代价等基本模型.通过该模型可以将原始数字地图转化为包含各种相关航路规划主客观信息的综合数字地图.