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。     

基于分形的三维真实感地形生成

本文在分形理论的基础上，结合中点位移算法，提出了一种生成地形的有效算法——BinSplit二叉分割算法，既做到了对地形总体地形轮廓的控制，又充分的利用分形特性表现了地形表面的丰富细节，同时实现了随机生成地形和用户输入数据生成地形的结合。最后给出了算法的软件设计实例，实现了真实感绘制。软件实现及实验结果表明，算法生成速度快，只需存储地形参数，即大大减少了数据输入，又降低了系统资源的占用。     

基于融合曲面造型方法的预定形状山脉地形生成

随机分形法和曲面造型法分别在地形生成的随机性和可控性方面能起到一定的作用。为达到生成预定形状山脉地形的目的，提出了一种基于融合曲面生成具有预定形状山脉地形数据模型的方法。该方法以曲面造型法生成的高斯函数曲面作为控制源曲面，利用随机中点位移法对其进行迭代运算生成山脉地形数据模型，可使得所生成的山脉地形既具有预定形状，又满足真实感和随机性的要求。用高斯函数生成控制源曲面的方法，实现了只需通过几个直观的参数，就可以方便地进行山包源曲面形状控制的目的。对于用随机中点位移法或融合曲面法，生成的曲面总存在局部尖峰的问题，给出了一种局部平滑方法，能有效地平滑曲面的局部尖峰，使山脉地形的曲面看起来更加真实。     

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。     

利用数学高程模型生成地形三维仿真图

研究了以地面数字高程模型（ＤＥＭ）作为原始资料,采用透视变换和模拟光照的模拟算法,生成某一地区的三维实景图,实现地形仿真,给出了试验结果,试验表明这种方法可产生逼真的三维仿真图。     

基于分形插值的交互式真实感地形生成

基于分形插值的基本原理,通过动态加入数据点的方式交互式建立地形模型,根据视点的参数对地形模型中数据点的合并或添加来调整模型的层次细节,有效简化了地形模型的绘制,提高了生成效率.最后利用OpenGL实现了三维地形的可视化处理,从而生成真实感地形.     

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.     

基于位图的大规模地形景观生成技术研究

方便、有效地建立地形模型及其纹理是地形景观研究的重点。通过采用基于位图建立地形景观的方法将位图中灰度值与地形高程之间建立起映射关系，结合图像处理技术，自动创建出光滑的地形模型，并可自动生成能表现多种地表特征的纹理，最终生成效果逼真的地形景观。此方法简单、方便，可随心所欲地建立和修改地形景观，适用于游戏制作、虚拟场景的构建等领域。     

基于分形的三维海浪运动模拟算法

介绍了当前实现海浪模拟的不同方法,详细描述了基于分形理论的FBM(Fractal Brown Motion)即分形布朗运动中的随机中点位移算法原理,给出了分形三维海面的模拟生成算法,同时在考虑风力因素的条件下给出了三雏海浪运动的几何模型和相应的模拟生成算法.为了弥补普通插值方法解决海浪跳变现象的不足,提出了一种多重动态不均匀插值方法,有效的减少了海浪跳变现象,并在VC++6.0和OpenGL环境下运用上述方法实现了三维海浪的模拟,具有较好的真实感和实时性.     

基于分形的真实感地形构造

基于分形理论，在OpenGL支持下构造出平滑地形框架，并为地表“量身定做”纹理，提出了纹理的快速生成算法，再结合光照、雾化、背景天空等技术，实现三维地形的真实感．     

三维地形可视域分析的显示技术

为了使可视域分析结果在3D GIS中显示以方便用户使用,探讨了在规则DEM数据基础上三维地形的显示手段,分析了观察点的拾取、可视域的分析及结果显示的方法.其中观察点的获取采用Java3D拾取技术;可视域分析采用参考面法得到可视点;分析结果显示是按照地形的起伏、在地形上方以半透明的方式来显示可视区域.仿真结果表明,这种方法对可视域分析结果描述准确,且对原地形的显示效果和交互操作影响较小.     

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。     

三维地形显示中的三角网格局部细分算法研究

三角网格局部细分方法旨在表现具有多种地形地貌特征的复杂地形，合理解决三维地形中不同的地形对三角网格疏密不同的要求.给出了一种在Java 3D中实现三维地形三角网格局部细分的算法，在原有整体网格上进行局部细分的同时，增强地形地貌中高低起伏的变化.网格的局部细分技术还可以应用于LOD(细节层次)技术方面的研究.     

基于视觉观察的三维地形生成的组件实现

基于视觉观察的三维地形作为地形仿真的新思路，具有可视化、非编程和图形操作等特点.它不依赖于实测地形数据，使用者根据主观感受在三维场景中进行鼠标点击实时交互就能生成地形.主要研究组件化程序以及将其应用到地形生成软件的设计方法，并以基于视觉的维地形生成系统的开发为实例，给出了实现系统的总体框架结构和相应的组件结构以及相关技术难点的解决方法.并对其中三个关键问题进行分析，同时列举了其实现过程.     

基于三角网格的三维地形局部贴图方法的研究

纹理映射技术是一种提高图形真实感的有效手段.目前常用的一些三维开发软件，如Vrml、Java3D，一整片曲面只能一次加一种纹理，不能满足以不同的纹理贴图来表现不同地貌的需求.为此给出一种基于三角网模型的三维地形的局部贴图方法，在整个三角曲面片中，通过用户划定范围并且对划定后的范围进行局部贴图，从而可在一个曲面片上表现不同的地貌特征.该方法优于通过多张地形曲面表现多地形不同地貌的方法.     

基于OpenGL三维河网地形与数据场的可视化

结合虚拟现实技术在数字流域中的应用,研究了数字高程模型的建立与三维地形实时绘制显示的机制.详细描述水利工程三维模型的构建及可视化仿真,在三维数字河网基础上叠加了实时计算的流场与温度场的数据,实现三维动态流场与温度场可视化.基于OpenGL环境开发的交互式可视化仿真系统形象地描绘流域内的地形场景、水利工程、河网等,对实现三维漫游、空间信息查询、洪水淹没分析和专业成果数据的可视化分析方面具有重要的作用.为分析水利水电工程建设对河道天然径流的影响,尤其是库区上下游水温方面的生态环境影响,提供了一个可视化的分析平台.     

多波束海底地形等深线快速生成算法

为解决大数据量海底地形等深线快速生成问题,提出一种基于等深值索引序列的等深线快速生成算法.该算法通过建立深度属性和等深值索引属性的映射关系,将浮点型深度属性三角网转化为整型索引属性三角网,并在此基础上提出一种基于0/1异或的等深线走向快速判断方法进行等深线跟踪,实现等深线的快速生成.实测海底地形数据的测试结果表明,与常规算法相比,该算法具有更快的生成速度并且十分适合计算机编程实现,能够快速、准确地从大数据量数字海底地形中生成等深线.     

三维地形上运动路径的定义与物体运动显示的方法

针对现有文献中较少研究和处理物体在三维地形上的运动仿真,其姿态依赖于当时所处位置的地形特征这一情况,讨论了三维路径的交互式定义、平滑控制和控制点换算、物体姿态计算和调整等需要解决的问题,给出了解决步骤和方法;在Java3D环境中给出了在整条路径上同时实现物体位置移动和姿态调整的简便手段和用法.仿真结果表明,在复杂地形上运动物体姿态的生成和表现会增加仿真的逼真性和实用性,在军事模拟演习、汽车驾驶训练和三维游戏等诸多领域有广泛的应用前景.