基于表面模型的三维数据重建方法的研究与实现

该文分析了三维数据重建的研究现状 ,提出了基于表面模型的三维数据重建方法 ,给出了具体的算法和应用实例。实例证明算法是收敛的 ,具有较高的精度。该方法对于三维数据重建、三维GIS以及数字城市的建设具有一定的应用价值     

在于表面模型的三维数据重建方法的研究与实现

该文分析了三维数据重建的研究现状，提出了基于表面模型的三维数据重建方法，给出了具体的算法和应用实例，实例证明算法是收敛的，具有较高的精度，该方法对于三维数据重建，三维GIS以及数字城市的建设具有一定的应用价值。     

大规模三维植被场景实时可视化方法

采用L系统结合野外观测数据来构建植被单体的三维结构模型,根据植被模型特点,分别对枝干和树叶两个组成部分进行几何简化,大幅度减少模型所需的几何要素数量。在冠层模型简化中,提出了分层LOD模型提取方法,该方法可以高效提取出多复杂度的冠层LOD模型,同时保证组成LOD模型的每片叶子都符合最小化误差方程的要求。在实时渲染过程中...     

基于光源空间透视的平行分割阴影图算法

随着地理信息系统应用的深入,在真三维空间中处理问题已成为一种趋势,而实时阴影对提高三维场景的真实感和沉浸感非常重要。目前主流的平行分割阴影图算法对大尺度场景兼容性好,但在细节层次的渲染方面质量不高,而光源空间透视阴影图算法在细节层次渲染方面精度很高,但是对大尺度场景难以覆盖。针对该问题,提出了一种基于光源空间透视的平行分割阴影图算法,也称为光源透视平行分割阴影图算法。该方法将光源空间透视阴影图算法中透视锥体的透视变换矩阵应用于平行分割阴影图算法对各个子视锥体的渲染阶段并生成产生形变的阴影深度图,通过该方法减小其阴影走样误差。并且在计算透视变换矩阵的过程中,提出了一种确定阴影图形变程度的算法,使该算法更好地适应于不同大小的场景。实验结果表明,该算法通过提高视锥体近平面附近阴影采样率有效地解决了在平行分割阴影图算法中存在的阴影透视走样的问题。在对大规模场景的渲染方面,该算法在细节层次的表现要明显优于平行分割阴影图算法,满足了大尺度场景和精细建筑模型的阴影渲染需求。     

面向实时可视化的煤层三维模型构建与三角剖分

通过研究煤层构造的特征和煤田勘察数据的生产特点,提出一种基于三维格网的虚拟不规则六面体层状包络体动态建模方法,可较好地描述煤层的地质形态;根据煤层格网数据单元格种类(5种类型)的不同和每个单元中无效点分布情况,提出一种基于上述六面体单元的三角网剖分算法,可实时地从数据库中调用分块的层状格网模型数据,经过一次六面体格网单元的遍历,即可将格网数据动态剖分成无缝、不重复、具有方向的三角面片,然后由显示引擎进行实时三维可视化表达。该模型结合了三角网具有利于实体表面三维可视化渲染的特性和四边形规则格网模型有利于通过插值生成的优势,模型构建算法可基于数据库中的数据进行动态渲染,有利于数据更新,使模型简洁、高效,冗余较少。     

鄱阳湖区域风场矢量的Web三维动态可视化

针对风场动态可视化中数据获取不够实时、风场模型构建非动态且尺度单一、粒子风运动轨迹三维场景下渲染效率不高且难于交互等问题,该文基于矢量场及WebGL技术,提出了风场矢量的Web三维动态可视化方法体系。首先研究了风场数据后端动态抓取、解析及存储技术,对解析后的数据构建初始风场模型,并结合双线性插值算法构建可视化区域内多尺度动态风矢量场,然后通过粒子风的运动轨迹动态模拟变化趋势,建立了粒子从地理坐标至屏幕画布坐标的转换模型,并对运动的粒子进行生命周期管理以提升三维场景渲染效率。基于此方法体系研发了原型系统并开展实验分析,实现了对鄱阳湖区域风场环境的客观、实时、动态模拟,对于掌握湖区及周边风场数据有重要意义。     

地表空间水文过程三维可视化试验——以浙江黄土岭流域为例

地表空间水文过程涉及三维地理空间和一维时间,对其进行三维动态交互显示便于认知主体对水文过程形成正确的认识。本文以浙江黄土岭流域为试验区,结合地理信息系统和计算机图形学的方法和技术探究了流域空间水文过程的动态交互显示方法。利用OpenGL的三维建模和图像渲染功能表现三维的水文过程,其中双缓冲技术保障了水文过程时间变化的展示。探讨了表面建模,地形着色处理,光照法线计算,水体透明处理,时相水文数据处理及交互参数输入等方法,并建立了地表空间水文过程的显示系统。通过系统的运行表明,该系统能逼真地显示不同高程连续水体的三维动态变化。     

基于DEM三维地层建模及一体化显示

目前三维地层表面建模方法构建的三维地层模型上表面粗糙,与地形不一致.在分析当前建模方法缺陷的基础上,基于多层DEM建模思想,提出了利用DEM修正主TIN的建模方法;该方法可保证模型与地形的空间一致性,实现模型与地理数据的一体化显示.并提出了利用虚拟钻孔进行剖面图离散化处理,将建模数据源统一为钻孔数据,从而将剖面图融入实际建模流程,解决了单一钻孔数据导致建模结果不精确及模型无法修正的问题,也简化了多源数据导致建模方法复杂的问题.最后以合肥市某区为例,展示了该方法的实现过程及建模效果.     

网络环境下数据简化与数据调度的若干关键技术

网络环境下进行二维电子地图与三维虚拟场景集成,关键问题之一是数据快速、有效地传输与表达。为了解决网络电子地图与三维虚拟场景集成过程中数据快速传输问题,该文讨论了空间数据多级存储、网络数据流压缩、矢栅数据有机结合、纹理模型及原型模型库等网络传输瓶颈解决方案和模型数据简化方法,为后续网络电子地图和三维虚拟场景集成系统的开发奠定基础。     

一种基于形状文法的建筑物三维建模新方法

现有三维建模方法存在侧重可视化表现、忽略模型与建筑物结构规模之间有机联系、细节层次缺乏伸缩性等问题.该文根据建筑构造知识,提出基于形状文法的建筑物三维建模方法,开展建筑物主体建模、纹理细节构建及附属设施建模.实验证明,该方法能提高建筑物三维模型的可重用性和灵活性,在室内外建筑物模型动态生成、城市规划设计等方面有实用前景.