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.     

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.     

城市复杂地形的多分辨率数据表示

针对城市复杂地形的三维可视化工作,采用扩展规则网格构造地形表面特征,结合树型结构实现数据表示.论证了一种视点相关动态多分辨率地形模型简化的新算法,为实现三维场景的实时显示具有一定借鉴意义。     

基于四叉树的Delaunay三角网的快速构建

三维地形可视化是面向数字地球的虚拟现实系统的关键技术之一,而地形数据的组织结构和地形模型构建算法的高效合理性,是实现地形简化和地形实时交互的基础.笔者对离散数据点集构建了DTM模型,利用四叉树结构和C 的标准模板库(STL)来组织地形数据,保证了Delaunay构建程序的运行效率.     

基于Creator的分块技术研究与实现

三维地形建模涉及到庞大的地形数据和纹理数据,如何将其快速调用显示一直是虚拟漫游系统的关键问题。文章研究了三维地形建模的分块地形和分块纹理技术,在Muhigen Creator中采用分块地形和纹理技术建立三维地形,给出分块纹理映射到分块地形上的方法,最后测试了三维地形在Vega中的载入速度和显示帧速率。测试结果表明,通过分块技术的应用,三维地形模型数据读取速度快,仿真效果真实流畅,有效提高了三维地形的栽入速度和实时显示帧速率。     

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.     

GLScene在地形可视化应用中的研究

结合三维地形的可视化对GLScene的主要对象及类的层次关系做了初步的探讨,介绍如何将GLScene应用到地形可视化系统的开发中,并据此实现了基于GLScene的实时三维地形可视化系统.该系统实现了三维静态显示、三维动态漫游等功能,并具有对计算机硬件要求较低、建模速度较快的优点.     

飞行模拟用三维数字地形动态修改技术研究

三维地形是飞行模拟视景系统中的一项重要研究内容,研究三维地形的数据结构、模型表示方法及大场景的可视化显示和动态修改的技术意义重大。文中介绍了DEM数据模型的规则网格模型、等高线模型、不规则三角形网模型,利用O penGL实现了三维数字地形的算法模拟和真实DEM数据模型的可视化显示。在地形绘制和显示的基础之上,从地形的单点、多点修改出发对三维数字地形动态修改做了研究,并给出了地形区域修改的方法。     

基于DICOM标准的医学图像的显示方法研究

针对DICOM3.0标准,系统地分析了DICOM文件格式,阐述了数据元和数据集[1]的格式,并详细介绍在Windows平台下显示DICOM图像的原理,并用3种工具包实现DICOM图像的显示：（1）利用VC＋＋和DCMTK实现医学图像显示和调窗功能;（2）利用VTK功能强大的可视化和图形图像处理类库,实现DICOM图像的处理及图像显示功能;（3）MATLAB环境下实现DICOM医学图像格式的阅读、显示及存储方法.     

洪水数值模拟的三维动态可视化方法

针对洪水淹没的灾害评估与应急决策管理等问题,本文结合GIS技术与Mike21软件,设计了基于Mike21计算数据的GIS洪水淹没三维动态可视化方法。基于GIS构建研究区段数字地形,建立Mike21二维洪水数学模型,确定糙率与边界条件;模拟典型工况下的来洪情况,计算洪水淹没范围、历时、水深、水位和流速等要素;通过可视化数据的提取与建筑物实体参数化建模,对研究区域三维场景融合,并采用空间数据库与属性数据库相互调用机制,实现淹没过程的动态模拟与实时信息查询。以依兰航电枢纽区段为例,设计开发了依兰航电枢纽区段洪水淹没三维动态可视化系统,能够较好地将Mike21数值模拟结果与GIS的数字地形模型进行耦合,实现洪水淹没三维可视化,为研究区段防洪决策提供数据参考。     

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.     

一种面向虚拟环境的真实感地形生成算法

给出了一种面向虚拟环境的地形生成算法模型．引入Perlin噪声作为地形高度生成器的基本模型,通过控制噪声的幅度和频率以及噪声叠加,可以生成形态各异的地形．在渲染过程中,使用了3D纹理映射技术,可以模拟随海拔高度而各异的生态景象．给出了一种地形描述脚本语言,能够以数据驱动的方式快速而方便地生成地形．实践证明,用该算法模型在普通PC平台上能够生成真实感较强的地形,并能方便地应用到虚拟现实系统中,满足实时模拟的需要．     

一种确定高阶Delaunay三角网中可用k—OD边的算法

目的构建高阶Delaunay三角剖分方法的数字地形模型,有效地减少局部极值问题,使得地形模型能更好地反映原始地形的真实面貌．方法提出了一种确定高阶Delaunay三角网中可用k-OD边的方法,该方法首先在任意边uv的两侧分别确定两点,使每个点与uv边形成的三角形的外接圆不包含同侧的点,若这两三角形都为k—OD三角形,则uv边是可用k—OD边．结果用Visual C＋＋实现算法,通过实验验证了算法的有效性,对于具有n个点的点集P,在时间O（nk^2＋nklogn）内可以计算出所有的可用k—OD边．结论选择合适的可用k—OD边生成相应的高阶Delaunay三角网来模拟实际地形,可以有效地减少局部极小的数量,使地形模型更接近于实际地形．     

Multimodality image registration and fusion using neural network

Multimodality image registration and fusion are essential steps in building 3-D models from remote sensing data. We present in this paper a neural network technique for the registration and fusion of multimodality remote sensing data for the reconstruction of 3-D models of terrain regions. A FeedForward neural network is used to fuse the intensity data sets with the spatial data set after learning its geometry. Results on real data are presented. Human performance evaluation is assessed on several perceptual tests in order to evaluate the fusion results.     

嵌入式系统地形三维显示技术研究

针对嵌入式系统存储资源及计算能力有限的问题,通过建立四叉树高程数据压缩存储模型,并根据飞行漫游、行进三维显示视点参数和显示设备特性对三维地形数据进行适当裁减简化,研究基于多分辨处理、递归简化处理等方法的嵌入式系统地形三维处理技术。     

基于Quest3D的航天发射三维实时显示技术研究与实现

以航天测试发射过程为应用背景,研究并实现了基于Quest3D的航天发射三维实时显示系统,讨论了结合Quest3D和VisualC＋＋实现网络数据驱动的三维实时显示若干关键技术,给出了系统的实现效果。     

基于层次块的大地形实时细节合成及渲染算法

为解决渲染真实大地形场景面临的数据获取困难问题,减轻海量地形数据存储与调度的压力,提出了基于层次块实时生成可控的地形细节,完成地形渲染的新方法。采用了层次块结构组织采样数据。给出了基于层次块生成可控细节的方法,使用块网格细分增加采样点,提出了基于Perlin噪声的可控多重分形算法计算细节,保证了生成的细节受真实采样点属性控制。采用统一的细节选择标准完成了细节合成与LOD方法集成,其结果与原始地形块共同构成了动静结合的双层自适应层次结构,实现了视相关的大地形渲染。面向GPU实现了实时合成算法。实验分析表明了该方法能够利用有限的真实地形数据实时产生与实际地形特征相近的细节,完成大地形渲染。     

煅烧温度对ATO/TiO_2粉体表面晶化及电导率的影响

用湿化学法在TiO2颗粒表面包覆ATO制得ATO/TiO2复合导电粉;运用TG-DSC、XRD、XPS、SEM、和电导率测试等手段对ATO/TiO2导电粉进行了表征.结果表明：煅烧温度对SnO2的晶化程度、Sb的价态、ATO/TiO2导电粉的导电性产生影响.电导率-温度（lnσ-T）关系呈抛物线（100～900℃）：上坡段（150～400℃）,温度增加,无定形SnO2逐渐晶化,电导率增加,导电性上升,溶入SnO2的Sb3＋→Sb5＋转变,载流子浓度加大,包膜层多孔结构逐渐致密化;底部平台（400～600℃）,SnO2晶化结束,Sb3＋→Sb5＋转变趋于完成,电子散射趋于最低,电导率最大,导电性达到最佳;下坡段（600～900℃）,Sb3＋→Sb5＋转变发生逆转,TiO2基体颗粒长大,锐态型向金红石型转变,破坏包膜结构,电导率上升,导电性恶化.     

基于数字高程模型数据的机载认知雷达地杂波建模方法研究

针对机载认知雷达信号处理的特点,设计了一种基于数字高程模型数据的地杂波建模方法。该方法首先从数字高程模型数据中提取对杂波功率谱有影响的地形因子,然后结合地理地貌学理论和地形因子对数字高程模型提供的真实地貌类型进行量化分类;设计动态数据库来存储量化后的地貌信息,以提高杂波建模过程的实时性;最后基于地貌信息和后向散射系数模型构建地杂波。仿真结果表明,采用该方法构建的地杂波模型符合机载雷达所处的地貌实际情形,用作机载认知雷达的先验信息时具有真实、稳定和可靠的优势,可有效地辅助机载认知雷达提高工作性能和生存力。