误差受控的多细节层次地形模型的实现

基于视点的细节层次模型对于提高三维GIS中地形模型的漫游速度以及减少地形模型的数据量具有重要的作用。为了提高地形模型的漫游速度,开发与视点相关的细节层次模型的数据结构和算法,推导细节层次模型的误差计算公式,建立误差受控的细节层次模型,同时缝合漫游时细节层次模型中的缝隙现象。试验结果表明,误差受控的细节层次地形模型对于减少三维漫游过程中几何数据的装载量和提高漫游速度具有明显的效果。     

误差受控的细节层次地形模型的实现

地形模型在3D GIS 中具有重要的作用,其3维可视化的速度直接影响到3D GIS 中实时交互操作的效率与实现。基于视点的细节层次模型对于提高3D GIS 系统中地形模型的漫游速度以及减少地形模型的数据量具有重要的作用。为了提高地形模型的漫游速度,开发了与观察视点相关的细节层次模型的数据结构和算法,推导了细节层次模型的误差计算公式,建立了误差受控的细节层次模型,同时缝合了漫游时细节层次模型中的缝隙,并用实际工程数据予以验证。实验结果表明:误差受控的细节层次地形模型对于减少3维漫游过程中几何数据的装载量和漫游速度的提高具有十分明显的效果。     

误差受控的细节层次地形模型的实现

地形模型在3D GIS中具有重要的作用,其三维可视化的速度直接影响到3D GIS中实时交互操作的效率与实现。基于视点的细节层次模型对于提高3D GIS系统中地形模型的漫游速度以及减少地形模型的数据量具有重要的作用。为了提高地形模型的漫游速度,文章开发了与观察视点相关的细节层次模型的数据结构和算法,推导了细节层次模型的误差计算公式,建立了误差受控的细节层次模型,同时缝合了漫游时细节层次模型中的缝隙现象,并在实际的工程中予以具体应用。实际结果表明：误差受控的细节层次地形模型对于减少三维漫游过程中几何数据的装载量和提高漫游速度具有明显效果。     

细节层次模型特点与使用条件

简要介绍了细节层次模型的特点,建立了几种定量描述细节层次模型使用条件的关系式,并给出了选择该模型的充要条件。     

顾及多细节层次的三维R树索引扩展方法

多细节层次表达是三维GIS的重要特征之一。为提高细节层次模型的管理效率,本文提出一种扩展多细节层次功能的三维R树索引方法,通过全局优化和三维聚类分析建立动态三维R树索引,研制了先自下而上、后自上而下全局搜索的节点选择算法和基于k-medoids聚类算法的节点分裂算法,保证节点尺寸均匀、形状规则以及重叠减少。基于良好的三维树形结构,本文扩展了传统的三维R树索引结构,实现R树索引和细节层次模型的无缝集成。为验证本文方法的有效性,通过仿真实验,结果证明了本文方法能很大程度地提升多细节层次三维城市模型数据库的空间查询效率,具有较好的应用前景和实用价值。     

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。     

应用3DXML管理三维建筑物LOD模型

随着三维城市的建设,数据内容将日益增加,数据量不断加大,多细节层次技术、模型简化技术和数据存储管理技术日益显示出其应用的重要性。因此,本文分析了有关虚拟场景中建筑物模型多细节层次技术的层级划分和生成实现方式。从而进一步探讨了实现细节层次模型所需的建筑物模型简化方法,以及应用一种基于XML的3D图形标准的3DXML实现对城市三维建筑物模型LOD信息的管理。     

集群环境下基于视点移动的三维城市模型快速显示方法

大范围三维城市模型数据在现有的单机运行环境下,因数据量大导致运行速度慢、计算耗时等难题。为解决该问题,本文结合集群并行运算,提出了一种基于视点移动规则的大范围三维城市模型的快速显示方法。采用静态细节层次简化算法将三维城市模型简化为4个分辨率层次,根据视点移动规律,利用距离和偏心率选择不同层次的细节层次模型,逐级加载不同分辨率层次模型,并在集群系统中并行显示,从而有效地解决了大范围三维城市模型加载显示过慢、场景效果跳跃等问题,实现了对大范围三维城市模型的快速可视化。试验结果表明：随视点变化分层逐级加载不同等级LOD模型,采用PC集群并行绘制,可以快速有效地对大范围三维城市模型进行渲染处理,在兼顾效率的同时,并行地显示模型的细节,具有良好的可视化效果,对智慧城市的建设具有重要的指导意义。     

三维城市模型中建筑物LOD模型研究

建筑物模型在三维城市模型(3DCM)中占有相当大的比重,建筑物模型多细节层次(LOD)的建立和表达直接关系到三维城市模型的整体显示效率和真实表现力,是三维城市模型的重要研究内容之一。本文从建筑物模型的纹理特征和几何结构出发,论述了建筑物LOD模型的建立原则,并从应用角度就建筑物各个细节层次模型的特点、应用范围与数据获取等方面进行了分析。