三维地形可视化及其实时显示方法概论

由于三维地形可视化及其实时显示有着广阔的应用前景,近来越发受到人们的关注。文章给出了三维地形可视化的概念,描述了数字地面模型的概念和表示方法,重点介绍了可视化及其实时显示中数据简化方面的典型方法,层次细节方法,多分辨率模型方法,并进一步对三维地形的真实性研究了作了简述,最后对这一领域的前景进行了展望。     

三维地形可视化及其实时显示方法概论

本文给出了三维地形可视化的概念,描述了数字地面模型的概念和表示方法,重点介绍了可视化及其实时显示中数据简化方面的典型方法:层次细节方法、多分辨率模型方法,并     

三维地形可视化及其实时显示方法概述

由于三维地形可视化及其实时显示有着广阔的应用背景,近年越发受到人们的关注。本文给出了三维地形可视化的概念,描述了数字地面模型的概念和表示方法,重点介绍了可视化及其实时显示中数据简化方面的典型方法：层次细节方法,多分辨模型方法。并进一步对三维地形的真实性研究作了阐述。最后对这一领域的前景进行了展望。     

基于TerraExplorer的三维地形可视化开发

在VC++环境下,通过一个Skyline TerraExplorer集成COM开发实例,介绍了集成三维地形可视化应用VC++和MFC的编程方法,包括添加OLE自动化客户支持、创建三维地形显示窗口、添加三维地形显示菜单命令等,为采用VC++创建集成三维地形可视化应用程序提供了一个详实的参考.     

一种基于四叉树结构的动态多分辨率地形模型

结合油田可视化项目,文章根据三维地形可视化中利用四叉树存储DEM数据的方法,提出了一种与视点相关的动态多分辨率地理模型的构造算法,主要讨论了该模型的多分辨率地形表示机制以及动态地形简化方法和评价函数等问题,试验结果表明,文中的算法达到了预期目的,能应用于地形场景的三维可视化和漫游。     

三维地形可视化技术研究

为了获得较好的三维可视化效果,在对地形数据组织和实时绘制技术进行研究和实验的基础上,实现了基于四叉树结构的地形模型的连续多分辨率渲染;在考虑视点和地形粗糙度的基础上,设计了一种合理的节点评价系统;提出了一种快速自适应的三角网剖分方法,有效消除了不同分辨率节点间的裂缝。实验结果表明,在保证地形真实感的前提下,该技术实现三维地形显示可以获得较好的图形质量和显示速度。     

三维可视化系统中动态多分辨率地理模型的构造

根据三维地形可视化中利用四叉树存储DEM数据的方法，提出了一种基于视野计算的三角形格网动态多分辨率地理模型的构造算法，给出了该模型的多分辨率地形结构以及动态地形简化方法。     

基于四叉树的多分辨率地形数据3维可视化

大场景的3维地形可视化模型是地理信息系统平台的重要组成部分。但至今大场景的3维地形数据可视化仍存在数据处理速度慢,显示滞后的问题,针对此问题提出了一种基于四叉树的多分辨率地形数据3维可视化算法,即首先以规则网格为基本处理单元,采用链式四叉树数据结构存储多分辨率地形数据;然后在此基础上,设计了动态LOD算法完成四叉树的高效遍历。在该算法中,采用了视景裁剪、三角扇形和内存池等优化显示技术,用以支持大场景3维地形数据的实时显示,并已在Windows平台上,用VC 6.0开发了大场景地形数据3维可视化演示软件。     

大规模战场地形的实时可视化算法的研究

三维地形可视化是虚拟战场环境中重要的组成部分,在具体应用环境中由于地形特征信息的影响,渲染时逼真度较差,构造多分辨率四叉树结构组织数据;为使四叉树多分辨率地形可视化方法适应于更多的应用环境,引入地形特征重构节点评价函数,保证了应用环境中地形特征信息失真最小;提出一种基于视点的匹配方法来消除裂缝,实现了大数据量网格模型绘制过程中平滑无缝过渡;实验表明在大规模地形绘制中,提高了地形漫游的效率与可视化效果.     

基于ROAM算法的动态地形可视化研究

地形可视化是战场环境可视化仿真系统的重要组成部分,动态地形可视化是动态战场环境可视化仿真的重要内容.介绍了现有的地形可视化算法及其思想,包括几种主流的多分辨率实时地形可视化算法.重点分析了ROAM算法的网格表示方法、网格连续性算法和误差度量方法.在现有的实时静态多分辨率算法中,ROAM算法是最易于扩展为实时动态多分辨率算法的算法.分析了动态ROAM算法[1]的思想,通过改进静态ROAM算法的网格表示,建立了一种适用于动态地形ROAM算法的半规则网格;通过引入过渡区,解决了动态半规则网格的连续性问题;建立了基于ROAM的动态地形可视化算法.最后通过一个动态壕沟的实例验证了算法的可行性.     

虚拟战场环境中地形场景的实时简化技术

三维地形场景实时简化是构建虚拟战场环境中的基本问题,本文论述了一种基于限制四叉树的地形简化算法,实现对规则格网DEM的连续多分辨率表示,结合实时消隐技术,减少场景绘制的三角形数目,提高了大规模DEM地形场景的实时可视化和动态交互的速度。     

视点相关LOD四叉树算法在虚拟现实应用中的关键技术研究

虚拟现实技术已经广泛应用于游戏仿真、三维GIS、战场模拟等方面,而海量三维地形场景的快速绘制和实时显示却始终是个瓶颈问题.探讨了采用矩形格网的视点相关LOD四又树模型实现三维场景的快速绘制和实时显示的方法,并详细地说明了实现各环节的关键技术.     

三维地形场景的真实感绘制

三维地形场景的真实感绘制追求的两个目标是绘制的逼真度和绘制的实时性，需要在不明显降低图像质量的条件下保持较高的交互帧速率。为了满足实时性的需求，采用连续LOD算法和其它技术来加速地形绘制：为了满足逼真度的需求，采用SAR图像进行纹理映射，采用光照映射实现场景照明和明暗处理。     

三维地形板块构造模型的研究

在三维地形实时、快速渲染的研究中,提出了一种板块构造模型。为实现地形板块之间的实时过渡渲染,提出了插槽算法。通过实验,该模型能够解决超大地形的快速访问和渲染问题,适合分布式应用。     

大区域地形可视化技术的研究

近年来，地形场景的实时绘制已受到人们越来越广泛的关注，目前已经提出的一系列场景加速绘制算法,虽然在不同的应用场合也取得了一定的效果，但都存在着局限性，尚不能满足大区域地形环境的实时高速绘制的要求，而与其密切相关的技术主要涉及到地形多分辨率表示、海量地形数据和纹理数据的分页管理、地形和纹理数据的LOD控制、地形和纹理数据的快速存取和更新等．为了能够对地形场景进行实时绘制，在对大区域地形数据管理和实时绘制技术进行研究和试验的基础上，对构建视相关动态多分辨率模型的方法进行了改进，实现了地形模型多分辨率表示与视相关的有机结合，并提出了一种高效的场景数据存取方法，进而实现了一个整合自适应三角网剖分、地形场景数据分页管理和动态更新等相关技术于一体的地形三维可视化系统，试验结果表明，该算法能够实时绘制地形场景，且质量较好．     

A real-time photo-realistic visual flythrough

In this paper we present a comprehensive flythrough system which generates photo-realistic images in true real-time. The high performance is due to an innovative rendering algorithm based on a discrete ray casting approach, accelerated by ray coherence and multiresolution traversal. The terrain as well as the 3D objects are represented by a textured mapped voxel-based model. The system is based on a pure software algorithm and is thus portable. It was first implemented on a workstation and then ported to a general-purpose parallel architecture to achieve real-time performance     

高精度高速度曲面建模的3维地表模拟和漫游算法

三维真实感地形场景是生态系统模拟、虚拟地理环境和三维GIS不可或缺的要素,而高精度高速度曲面建模方法可以动态实时构建高精度曲面模型。论文引入高精度高速度曲面建模方法,提出了一种可以动态生成地表模型并实时绘制和漫游三维真实感地表的方法。该方法实时动态建立高精度DEM,结合改进的视点依赖多分辨率绘制方法,随视点改变动态重建并绘制当前DEM。首先建立当前可见场景的DEM,然后通过依赖于视点的简化等处理建立层次细节模型,进行实时场景绘制和漫游,随视点改变,在当前场景基础上动态加点和减点更新DEM及层次细节模型,生成当前可见场景,以次循环。实例测试表明,算法可产生真实感较强的场景,实时漫游效率较高,模拟精确。     

可扩展的多分辨率三维地形应用框架的研究

多分辨率建模作为解决大面积地形实时动态显示的手段，近年来在国内外得到普遍的重视和研究，针对不规则三角网格和多分辨率模型的特点，总结前人在这方面的有关算法和数据结构，对构建可扩展的多分辨率地形应用框架做了初步研究。     

基于GPU编程的地形可视化

由于地形模型固有的复杂性,致使计算机硬件水平一直难以满足大规模地形模型的实时显示需求。为了在现有的硬件水平上实现地形模型的快速绘制,在对传统的ROAM算法进行改进的基础上,提出一种基于GPU编程的地形可视化算法,实现了视点依赖的大规模地形的快速可视化。该算法首先基于改进的ROAM(real-time optimallyadaptive meshes)算法生成视点依赖的优化连续LOD模型;然后用GPU编程计算顶点的变换、法向量、纹理坐标、纹理采样和面元光照;最后完成地形的着色。实验结果表明,利用GPU编程不仅能有效提高算法速度,而且能实现较大规模地形的实时漫游。     

基于数字地面模型的公路实时三维动画

研究了一种用数字地面模型和公路设计数据实现实时三维动画的方法。首先利用Delauany三角化方法构造数字地面模型，然后将公路设计数据与数字地面模型进行叠加。为解决叠加过程中的相容性问题，提出了先将地界约束边界线插入Delauany三角形网格，然后重新三角化的方法。为加快渲染速度，提出了多分辨率显示和网格数据结构相结合的加速措施。文中的方法在实践中得到了验证。