基于瓦片数据的DEM构建与显示

对于大规模地形而言,地形网格的实时动态绘制速度和质量一直是人们关注的重点。地形漫游在仿真、模拟、虚拟现实、游戏等领域都有广泛的应用。该文在研究多种层次算法的基础上,采用一种地形瓦片重组数据结构的方法实现实时高帧率的绘制大规模地形。分析了地形场景数据管理与实时调度,视相关多层次细节模型与可见性判断以及分层数据组织和瓦片数据绘制等关键问题,并给出了相应的解决方法,改进了视景体裁切重组地形数据的方法。实验结果表明该方法在保持地形逼真的前提下,有很好的绘制网格帧率和实时动态交互效果。     

基于瓦片数据结构的大规模地形构建与显示

地形漫游在仿真、模拟、虚拟现实、游戏等领域都有广泛的应用，但其大规模地形实时动态绘制的速度和质量一直是一个难点。文章主要分析了地形场景数据管理与实时调度、视相关多层次细节模型与可见性判断以及分层数据组织与瓦片数据绘制等关键问题。在研究多种层次算法的基础上，提出了一种实时高帧率绘制大规模地形的瓦片重组数据结构的方法，并改进了视景体裁切重组地形数据的方法。实验结果表明该方法在保持地形逼真的情况下，有很好的绘制网格帧率和实时动态交互的效果。     

大规模三维地形可视化中数据组织管理影响因素探讨

本文通过根据海量地形数据的特点和渲染需要,提出了海量地形数据组织管理的五个影响因素,并对五个因素之间的关系进行详细讨论,还通过实验验证了各个因素的重要性。最后以最大可能地满足海量数据组织管理的五个因素为基础,利用模块化的思想设计并实现了全球多分辨率地形仿真原型系统,基于五个因素实现的绘制算法大幅度提高了海量地形数据实时绘制的速度和效率,实现了全球范围多尺度的实时三维地形绘制,在数字地球、3D GIS、战场环境仿真等领域得到了具体应用。     

三维地形数据塔式结构模型与可视化方法研究

针对在地形绘制中三维地形数据量巨大和绘制速度慢等问题,提出了一种基于GPU加速的大区域三维地形数据的塔式结构模型及实时可视化新方法。首先构建细节层次模型来减少大区域地形实时绘制的地形数据量,然后建立DEM数据和DOM数据的金字塔式数据模型来实现大容量三维数据的实时装载和动态卸载,并采用CUDA编程实现了大区域三维地形可视化的GPU加速。     

基于地形数据的瓦片金字塔构建与组织

首先介绍了多分辨率金字塔模型,为了实现海量地形数据的实时绘制性和多分辨率处理,提出了一种改进的瓦片金字塔构建算法,然后分析了瓦片的索引和瓦片间的拓扑关系,并对论文中算法的可行性进行了实验证明。     

外存大规模地形实时动态绘制算法

本文结合视点相关的层次细节技术、可见性剔除技术以及多线程技术等,提出一种基于外存中大规模地形实时动态绘制算法。在将原始DEM数据分割成多块标准化地形块的前提下,调度线程根据视景体顶点移动情况预测后续绘制所需地形并将其从外存预先加载到内存;绘制线程主要借助动态四叉树结构、标识矩阵、裁剪视景体来实现地形的多分辨率网格模型快速生成。实验表明,算法能够在普通PC机上实现大规模地形的实时绘制和漫游。     

大规模地形实时绘制中的地平线遮挡剔除算法

大规模地形场景包含大量的几何数据,无法一次性载入内存,并具有极高的复杂度,因而无法进行实时绘制。本文提出一种用于大规模地形场景的实时地平线遮挡剔除算法。该算法采用四叉树结构构造地形的多分辨率层次细节模型,按照大致由前向后的顺序遍历地形时构建遮挡地平线,应用地形包围盒技术,把地形区域与地平线相比较,以确定何时它们对于视点来说完全被遮挡并剔除这些被遮挡的区域。实验结果表明在贴地漫游的情况下,显著提高了场景绘制速度,证明了此算法的有效性。     

一种基于GPU Tessellation的地形无缝绘制算法

针对传统多分辨率地形绘制算法构网速度慢、T型裂缝不易处理等问题,提出了一种GPU（graphic processing unit）构网的地形无缝绘制算法。首先,引入实时网格细分（tessellation）技术,将地形构网分为CPU粗粒度Tile网格构建和GPU细粒度Patch网格细分两个阶段;然后,Tile网格采用基于视距的细节层次模型进行LoD层次选择,Patch采用基于屏幕空间投影误差的细节层次模型完成网格细分,兼顾了视距和地形粗糙度对地形绘制的影响,实现了地形细节层次的自适应选择;最后,应用C++语言和DirectX 11工具,设计开发了相应的可视化实验系统。实验结果表明,该方法实现了多分辨率地形的自适应无缝表达,保证了地形网格的连续性;并通过合理平衡CPU-GPU负担,显著提升了地形渲染效率。     

一种基于ROAM的全球地形实时可视化

为了实现全球地形数据的多分辨率显示,本文在QTM(四元三角格网)层次剖分的基础上,应用ROAM(real-time optimally adapting meshes)算法,实现了基于地球表面菱形块的地形实时绘制。实验中应用全球GTOPO30数据,直接将地球表面划分成球面菱形块进行绘制,避免了裂缝,实现了全球地形的连续显示,取得了较好的可视化效果。     

应用ArcScene的地形多分辨率实时绘制方法

应用VB+AO+OpenGL技术对ArcScene进行了二次开发。采用四叉树简化模型,经过视域裁剪、节点评价、裂缝消除、三角形条带等一系列优化算法,实现了ArcScene对海量地形数据的多分辨率实时绘制,并通过实例证实了开发的可行性。     

海量地形数据实时可视化技术研究

针对海量地形数据实时可视化,提出了一种瓦片金字塔模型和线性四叉树索引相结合的地形数据管理模式,利用视景体裁剪和基于分辨率测试的目标瓦片快速搜索算法,实现了地形数据的实时装载,采用基于动态二叉树构网的方法,实现了地形数据的实时绘制.     

三维GIS中大规模地形数据的动态调度方法

描述了一种基于关系数据库的数据动态调度方法,结合LOD模型简化技术,实现了三维GIS中大规模地形场景的实时动态三维可视化。     

三维地形场景并行渲染技术进展

对三维地形场景并行渲染过程涉及的地形数据分页及分块和基于缓存的并行数据调度机制进行了归纳,总结了三维地形场景并行渲染相关算法及基于分布式和微机多线程的实现方式,并对目前并行渲染所存在的问题和发展趋势进行了分析。     

地形模型的多分辨率简化与压缩

在地形的三维表达中 ,海量的三维数据在显示、存储、传输等方面存在着很多困难。为了解决这些困难 ,本文提出了一种基于渐进简化的多分辨率几何简化与压缩方法。通过该种方法 ,复杂的地形模型能够很好的被简化成适于LOD连续表达的方式 ,并且在简化基础上的数据压缩可使地形模型的存储量减少、绘制速度增加、网络传输效率提高 ,其结果能够胜任地形模型在网络上的渐进传输     

基于纹理合成的三维地形水墨风格渲染研究

提出了基于纹理合成的三维地形水墨风格渲染的方法,以规则格网DEM为数据源,基于OSG进行三维地形建模,在此基础上提取山体特征线,然后生成一幅灰度控制图像。对Efros01纹理合成算法进行改进,利用灰度控制图像指导水墨纹理的合成,将得到的纹理图像映射到三维地形上,实现对三维地形的水墨风格渲染,通过对水墨纹理样本的选择和纹理合成参数的设置能够实现对纹理合成过程的交互控制。结果表明,该渲染方法对三维地形的水墨风格渲染具有较好的效果。     

基于模板阴影体算法的矢量数据在三维场景中的绘制

提出一种基于模板阴影体算法的矢量数据绘制方法，实现矢量数据在三维场景中的高质量实时叠加显示。南于该方法基于屏幕空间，所以具有像素级的精度，不会出现传统的基于纹理方法所产生的绘制走样现象；而且不受地形几何数据的约束，其执行效率与地形数据的复杂度无关，仅取决于矢量数据本身的复杂度。详细论述基于模板阴影体算法矢量数据绘制的关键技术，并通过试验验证该方法的有效性。     

基于模板阴影体原理的3维矢量数据绘制算法

提出了一种基于模板阴影体原理的3维矢量数据绘制算法,实现了矢量数据在虚拟地形场景中的实时高质量叠加绘制。算法由矢量多面体创建、模板缓存掩模图像生成和矢量数据绘制3部分组成。理论和实践表明,该方案是一种具有像素级精度的基于屏幕空间的算法。它不仅能够有效克服基于纹理的矢量绘制方法所产生的走样现象,而且与地形数据的复杂度无关,因而具有较高的执行效率。     

大规模3维地形管理关键技术研究

阐述了构建大规模3维地形模型的关键技术,包括地形分块技术、地形层次细节构建、可见性剔除和基于视点的渲染技术。为了提高绘制的帧率,实现大规模3维地形漫游系统显示的平滑和连续,本文采用了基于四叉树结构的地形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;提出了限定四叉树的三角网剖分方法,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,这些技术实现3维地形显示可以获得较好的图形质量和显示速度。