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。     

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.     

基于GPU的平滑地形可视化算法

提出了一种基于GPU的平滑地形可视化算法,侧重于解决地形可视化方法面临的时间连续性和空间连续性问题。算法采用了规则地形块的批LOD可视化方法。基于平滑过渡的思想,考虑了地形块相邻层次间的过渡和相邻的不同地形块间的边界匹配关系,以地形块的区域划分为基础,为每个顶点实时分配相应的过渡权值,在地形块的绘制过程中同时完成了不同LOD层次以及不同地形块间的平滑过渡,实现了整个地形的平滑可视化。面向GPU的算法设计与实现保证了其执行效率。针对典型数据集,该算法能够以较高的帧率完成大规模地形的实时平滑漫游,避免可视化过程中的裂缝和突跳等不连续现象。     

基于四叉树结构的小波格型矢量量化

基于格型矢量量化克服了传统矢量量化计算和存储复杂度高的缺点,提出了一种新型四叉树结构的小波格型矢量量化算法。对小波变换系数进行视觉加权,以感知的均方误差准则取代传统均方误差。改进零树编码方法,并按照小波系数的四叉树结构和其方向性来组织矢量,对重要系数作格型矢量量化。从而较好地综合利用了小波系数在空间和频域的能量集中特性。仿真实验证明,该方法具有速度快,存储量小的优点,与文献中其他算法相比,具有较高的编码效率。     

大规模地形渲染技术的研究与实现

文章针对大规模地形渲染中显示质量和显示速度之间的矛盾问题,采用基于四叉树的LOD技术,在地形简化的评价系统中考虑距离标准与地形粗糙度基础上,增加考虑运动矢量与观察矢量以完成大规模地形的网格构造,同时结合雷达视锥体剔除法,提高渲染速率,并综合受约束的四叉树消除裂缝,实现大规模地形实时渲染.实验结果表明该系统在基本保证场景的真实性前提下,较快地实现大规模地形的渲染,取得较好的渲染效果.     

基于OpenGL的点云三维可视化表达

随着"数字地球"概念的出现,构建一个可视化、数字化、虚拟化、网络化的巨大系统不仅是必要的而且是可行的.以Lidar点云数据为地形数据源文件,讨论了基于OpenGL的点云三维可视化表达,以此作为剪裁Lidar点云数据的依据.对视景裁剪及四叉树组织的Lidar数据生成了三维地形场景,并实现了场景的实时漫游.     

四叉树结构在复杂多目标图像分割中的应用

针对有噪声的复杂多目标图像,引入四叉树的数据结构,区域生长条件运用象素周围k×k邻域的特性进行判决.由于是两个邻域比较特性,需要用到统计学中的假设检验等方法,采用最优阈值作为区域增长的相似性检测准则.达到了以下目的:第一,通过剪切过程减少了许多计算冗余,分割速度明显快于传统的区域增长;第二,由于考虑了邻域性质,抗噪声能力和工作鲁棒性也有所增强.实验表明,把四叉树结构引入复杂多目标图像分割能取得较好的效果.     

一种基于DX9的大规模地形渲染算法的研究

大规模地形渲染在飞行模拟、基于地形的计算机游戏、地理信息系统(GIS)、虚拟旅游等很多领域有着重要应用.大规模地形的实时渲染算法一般采用视见体裁剪和视点相关的连续细节层次等技术来减少实际需要绘制的地形数据.该文使用微软DirectX 9 API,通过地形分块和正负顶点距离算法实现快速裁剪,并提出一种通过插入顶点序列来实现裂缝消除的算法,然后通过使用四叉树实现连续细节层次地形简化.实验结果表明,该算法能在当前主流微机上达到较高帧速率和较好的绘制效果.     

复杂环境影响下雷达探测范围三维可视化

提出了一种复杂环境影响下的雷达探测范围三维可视化方法。该方法以雷达方程为基础,主要考虑地形和电磁干扰影响下的雷达探测范围三维可视化。首先利用均匀采样法建立自由空间中的雷达探测范围模型,然后在获取数字地形高程的前提下,基于光的直线传播原理提出一种雷达探测范围受地形影响的算法,并实现了地形影响下的雷达探测范围三维可视化;以干扰方程为基础,实现了多干扰源情况下雷达探测范围三维可视化。利用基于视点的雷达模型简化方法,有效地提高了绘制速度。实验结果表明,该方法不仅效率高,而且能真实直观地展现雷达探测范围。     

河道地形三维可视化设想

从河道地形特点和三维数据场可视化技术两方面的分析,对河道地形三维可视化的实现进行了初步探索.可视化有几个通用的步骤,要实现河流地形的可视化,需解决两个关键技术或难点,即如何简化复杂地形模型和掌握构建三维可视化的系统工具.     

Terrain Rendering LOD Algorithm Based on Improved Restrictive Quadtree Segmentation and Variation Coefficient of Elevation

Aiming to deal with the difficult issues of terrain data model simplification and crack disposal, the paper proposed an improved level of detail (LOD) terrain rendering algorithm, in which a variation coefficient of elevation is introduced to express the undulation of topography. Then the coefficient is used to construct a node evaluation function in the terrain data model simplification step. Furthermore, an edge reduction strategy is combined with the improved restrictive quadtree segmentation to handle the crack problem. The experiment results demonstrated that the proposed method can reduce the amount of rendering triangles and enhance the rendering speed on the premise of ensuring the rendering effect compared with a traditional LOD algorithm.     

三维地形可视化研究综述

地形可视化在可视化研究领域中占有重要地位,受到人们的关注.本文展示了数字地形生成模型的主要分类、国内外学者在地形可视化方面研究的主要方法和成果;提出了分形技术是模拟地形生成的主要方法;指出地形可视化研究中采用的主要开发工具;最后归纳出地形可视化领域的研究趋势和方向.     

基于混合DEM数据存储结构的三维地形可视化

为了解决三维地形可视化中的海量数据快速高精度渲染问题,基于创建三维地形所使用的两种主要数字高程模型TIN（Triangulated Irregular Network）和GRID,研究了模型采样点的分布特征、各自优缺点以及存储数据结构,给出了构建混合DEM（Digital Elevation Models）模型的方法,详述了构建混合模型,计算地形复杂度的方法,混合模型的数据结构及三角网生成算法。通过实验说明了混合模型用于三维地形可视化的优势。     

四叉树期权定价的一个反例

期权定价的方法有许多种,其中以二叉树图法最为直观与简单,它是标的资产价格连续时间模型的一种离散形式.从Kamiad B.开始又出现了许多对三叉树定价的研究,基于标的资产价格出现的不同可能性,本文对四叉树图进行了简单分析,并以一种特殊情况的四叉树为例证明了四叉树的期权定价并不是对所有的情况都成立.     

基于视觉特征ROAM地形简化研究

实时优化自适应网格(ROAM)地形绘制算法是目前使用最广泛的网格构造算法之一.在研究和实验的基础上,提出了一种基于视觉特征的ROAM地形简化算法,该算法根据人类的视觉特征,引入视域裁剪和地平线遮挡剔除相结合的方法,进一步简化了ROAM算法渲染的地形模型.实验结果表明,该算法能实时动态地生成地形模型,基于本方法实现的原型程序在普通的PC机上取得了理想的渲染效果.     

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。     

一种改进的地理交通信息热图可视化方法

为了解决图可视化中的边混乱问题,并展现与地理信息相关的数据信息,在基于地理交通信息的边绑定算法基础上,利用热图展现交通路径的数据信息,通过热度值与颜色之间的映射展现路径上人口迁徙频繁程度;为解决热图可视化过程中计算速度问题,利用四叉树结构对地域进行划分,并将热点按照影响域与地域挂接,加快热度值计算速度。实验结果证明,引入热图的基于地理交通信息边绑定算法在有效降低图的混乱度基础上,实现了热度强度的直观展现;四叉树结构引用,大幅度降低了运算时间,最大加速比约为7.6,取得了良好的运算效果。