三维地形的分形构造及其虚拟漫游

基于Diamond-Square算法构造了三维分形地形，经大量计算机数学实验，确定了三维地形具有真实感的参数范围，并构造了三维地形的虚拟漫游算法。     

宏三角形的大规模地形漫游算法

提出了一种基于了"宏三角形"网格的地形漫游算法(Hyper-ROAM)。该算法可以充分利用现代GPU的硬件特点,实现大规模地形数据的实时连续细节层次渲染。通过改变该算法中的宏三角形内部复杂度,传统的ROAM算法成为了Hyper-ROAM算法的一个特例。实验证明ROAM算法并非是Hyper-ROAM算法所有特例中效率最高的一种,适当选择宏三角形的秩,可以大大提高渲染效率。     

基于GPU的大规模地形实时漫游系统的研究

为了解决地形绘制受制于CPU计算能力的问题,采用可编程图形处理器(graphic processing unit,GPU)来处理多分辨率地形的构造、小波逆变换、动态法线计算等绘制流程计算量比较大的负载,采用客户端数据缓存和数据预取策略,实现了多用户网络地形漫游时绘制质量的控制,实验证明该方案满足了大规模地形漫游的需求.     

大规模地形数据生成方法研究

为了解决三维地形数据生成过程中的计算瓶颈问题,提出了一种基于集群和GPGPU技术的高性能计算框架,该框架能够整合多台计算机的处理能力,有效突破单台计算机的计算瓶颈,提高运算吞吐量,大幅度缩短三维地形数据的生成时间.实验表明:该应用程序框架切实可行,能够大幅度提高运算能力.     

三维分形地形生成技术综述

简述了三维地形生成的几种常用方法.重点介绍了三维分形地形建模方法,并对利用中点位移法生成三维分形地形图的数学模型作了具体探讨.     

三维分形地形生成技术综述

简述了三维地形生成的几种常用方法，重点介绍了三维分形地形建模方法，并对利用中点位移法生成三维分形地形图的数学模型作了具体探讨。     

与视点相关的多分辨率三维地形显示

本文提出了一种与视点相关的三维地形多分辨率显示方法,主要讨论了多分辨率表示机制、漫游的实现等两方面问题,并对由于简化而产生的裂缝现象提出解决方案.     

基于四叉树的三维地形绘制算法

针对当前三维地形虚拟现实研究中存在的难点,参考比较国内外专家提出的多种模型算法,对其中应用最广泛的层次细节模型（LOD）改进。以四叉树结构为基础组织地形数据,采用视点参数和地形本身粗糙程度两种因素相结合构造节点评价算法,并给出算法实现及其网络扩展方案。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。     

网络地形漫游的数据传输与缓存方法

为了解决网络地形漫游时的连续性问题,缓解网络数据拥塞时的数据供应压力,通过分析地形几何数据与流媒体数据在组织方式及漫游时数据预取方向的不同,结合基于GPU的绘制技术,设计了新的地形数据传输及缓存方法.该方法根据客户端处理能力及网络性能划分地块的粒度,由客户端生成多分辨率地形并缓存部分数据,降低绘制数据对网络性能的依赖.在运行时刻根据视点位置确定周围地块的传输规则,使各地块数据的传输量根据运动方向进行自适应调整,保证了漫游时绘制的连续性,大大提升了网络地形绘制的性能和效果.     

三维电子海图地形可视化技术研究

针对三维海底地形数据获取和多分辨率显示展开对三维电子海图的研究.利用加权平均法将从二维电子海图中提取的水深数据插值为规则格网数据,并采用四叉树结构对数据进行组织.为提高散乱地形数据检索效率,给出了一种散乱数据索引方法.基于细节层次思想,设计了一种四叉树节点误差评价系统,以实现地形简化和提高渲染效率.实验结果表明,在实现海底地形连续多分辨率显示的基础上,满足了细节层次思想对图形渲染的要求,并具有较高的显示速度和较好的图形效果.     

一种渐进格网模型的改进算法

多分辨率的动态简化是一种提高地形三维显示速度的重要方法．研究了适用于道路与地形集成模型的多分辨率动态简化方法，分析了渐进格网模型应用于地形集成模型的简化时所存在的一些问题，并根据集成模型的特点。提出了一种改进的算法，与其他方法不同的是：1）此模型采用一种“回”结构的分辨率划分方法，与模型的几何形状无关，较好地实现了道路与地形集成模型的动态简化；2）通过控制顶点树的深度，解决了模型简化后难以恢复的问题，同时避免了在模型简化过程中出现交叉、重叠和细长的三角形．结果表明：该算法能更好地适用于道路与地形集成模型的多分辨率动态简化，并具有较高的速度．     

一种大场景环境下实时降雨模拟的新方法

在分析已有的降雨模拟方法的基础上,提出了一种大场景环境下降雨模拟的新方法.该方法是使用一张纹理,以降低性能开销,采用与视点相关技术雾化场景,真实再现了雨的三维视觉效果.基于牛顿动力学控制雨点粒子的运动,以模拟风力作用的效果;同时简化了雨滴的泼溅效果.与传统的雨模拟算法相比,该算法既正确模拟了雨的运动行为,又降低了性能开销.在满足实时漫游的前提下表现出较强的真实感,实验结果表明了改进方法的实用性.     

结合遮挡裁减的视点相关模型简化方法

层次细节模型简化方法和裁减方法是加速三角网格绘制的两种主要方法.通常模型简化方法是同视点相联系起来,它提供了一种随着观察者视点变化而变化模型的层次细节。然而在存在大量遮挡物的场景中将导致很多被遮挡的物体在较高的细节层次绘制。为了克服这一缺点,作者提出了一种能够结合遮挡裁减的层次细节模型方法。实验结果显示本方法具有较好的视觉效果和加速性能。     

三维地形的真实感实现

三维真实感地形的生成是科学可视化、计算机动画和虚拟现实的技术核心,也是时空一体化地理信息系统的关键技术,而OpenGL又是最新的三维图形的国际标准,实现地形的真实感显示,其目的是使三维地形景观直观、逼真,交互地显示在计算机屏幕上。涉及的主要技术有纹理映射、高度图、光照模型等。文章介绍了真实感地形绘制中的一些关键技术,阐述在OpenGL程序中如何将其实现,并改进原有的纹理映射技术,提出混合纹理算法,根据地形高度值的不同,采用不同的纹理进行映射,简化了真实感地形绘制的工作。绘制结果逼真,在3D游戏、虚拟现实中有一定的应用价值。     

一种高清晰度三维地形景观图的制作方法

给出了一种静态三维地形景观图的制作方法，采用DEM内插建立地形的几何模型使得DEM的采样密度和DOM的分辨率一致，并将DEM和DOM在像素级对准，直接进行逐像素透视投影和DOM纹理映射．该方法所使用的工具为常用的图像处理软件，主要针对小规模的三维地形景观图，对于非实时交互的应用，简单易行，且容易控制纹理映射，充分利户纹理信息，比较好地再现了地表的纹理细节。     

基于3ds Max与Unity3D三维海底场景建模

本文利用了一种基于3ds Max与Unity 3D创建三维海底场景的虚拟现实技术,即在3ds Max中构建三维模型和制作三维动画,在Unity 3D中布置场景,实现海底管道的数据化,应用于海底管道探测及风险评估。     

基于Unity3D的三维海底地形建模

本文运用虚拟现实技术,以Unity3D为建模工具,介绍了三维海底地形地貌建模的建模步骤以及最终的建模效果,实现了三维海底地形地貌建模,为三维可视化海底管道集成系统的建立创造条件。     

基于ArcGIS的连云港港区海陆一体化三维地形建模

港区地形建模中水边线定位及规则地形单元的高精度表达是建模过程的关键。以连云港港区为例,着重介绍了ArcGISIO环境下基于规则格网的港区海陆一体化地形建模过程。结果表明,基于地形建模工具TopotoRaster的算法特点,将海、陆分区并作为陆地与水下地形建模的约束条件,可获得高精度的水边线定位;而利用栅格条件分析功能可以实现对规则地形单元高程属性的修正,从而实现对复杂地形特征的精细表达。建模过程对于港区地形建模具有一定参考价值。