数据分页技术的海量三维数据模型动态调度

三维数字城市模型数据量巨大,渲染负担重,为了实现三维可视化的实时性交互,如何对它们进行高效的组织管理是当前的一个难题.本文提出了科学可行的分层分块组织策略,并在研究OSG数据动态分页调度技术后,分析了该算法存在的缺陷,提出合理的三维海量模型数据调度策略,实现了对海量三维模型库的高效动态调度与分层管理.     

面向规划管理的重庆都市区三维模型数据库建设

建立三维模型数据库是高效管理海量三维模型数据并实现网络化应用的基础。本文阐述了建立重庆都市区三维模型库的体制机制及技术路线,同时针对重庆山地城市地形复杂、建筑密度高、三维模型数据量大的特点,对三维模型细节程度划分及覆盖策略、模型数据分层及组织管理,以及三维引擎开发模式等关键技术问题提出了解决思路。     

三维GIS中海量模型调度与存储

城市级三维GIS管理系统需要管理海量的三维模型数据,要想实现高效、稳定的海量建筑模型渲染,需要研究一套行之有效的模型调度方式和数据存储方案。通过总结实际系统建设过程中遇到的各种问题,研究出了使用数据格网调度模型和打包存储模型数据的方法,大幅提高了三维GIS中海量模型的调度效率。     

大场景三维渲染关键技术研究及实现

三维模型的海量特性和计算机硬件的制约给三维场景的渲染提出了严峻的挑战,优化三维场景中数据的组织管理方式及模型调度算法是提高三维场景渲染效率的有效途径。基于此,对三维场景的组织及模型调度进行了深入研究,提出了一些提高渲染效率的方法及算法,包括支持并行计算的快速地形制作方法、一种自适应的模型数据四叉树组织算法、基于边折叠算法的LOD模型自动生成技术,海量模型数据的内外存调度策略,地下管网的实时自动生成等,通过具体应用案例对研究结果的有效性进行了很好的验证。     

基于实体模型索引的海量激光点云分块存储研究与应用

三维激光扫描技术的日益进步推动了点云数据量级的不断攀升,给海量点云的高效管理及优化处理带来新的挑战。文中针对在大范围点云场景中快速调度局部详细点云的实际应用需求,借鉴空间格网结构的数据组织思路,优化并提出可变长度的海量点云分层分条带存储的工作机制,结合数据库管理,实现了基于实体模型索引的激光点云及三维模型的快速调度及联动显示。基于研发的点云专家科研系统实践,推动了海量点云数据集约化管理水平,具有一定的科研及实用价值。     

城市海量三维场景的高效裁剪算法研究

针对目前三维GIS领域缺少城市海量三维场景的快速裁剪算法,方便城市三维数据的分发与应用,本文在对三维场景进行分区组织以及动态调度的基础上,提出了一种层-区-块-模型四层次由粗到精的快速真三维裁剪算法。数个城市的应用实践证明,该算法准确、高效,适用于城市海量三维场景的快速裁剪。     

海量DSM数据的网络轻量化可视化方法

网络环境下海量DSM数据的轻量化可视化是当前网络三维GIS研究的前沿问题之一。针对已有的海量三维模型数据网络可视化效率低、交互性差等问题,提出一种海量DSM数据的网络轻量化可视化方法。针对WebGL技术的特点,通过优化海量DSM数据的组织管理、LODs自适应选择与动态调度等关键技术,设计实现了海量DSM数据网络轻量化可视化算法,研发了原型系统,并以城市倾斜摄影测量DSM数据为例进行了典型实验与分析。实验结果表明,网络可视化实时帧率稳定在40 FPS左右,证明了该方法的有效性与可行性。     

分布式环境下海量瓦片数据实时组织与调度策略研究

针对现有分布式环境下海量瓦片数据组织与调度策略中未形成一种通用的海量瓦片数据管理方法、瓦片数据的预切割技术存在严重缺陷两个问题,提出一种通用的海量瓦片数据的分布式实时组织、调度策略,摒弃传统瓦片数据的全程预切割过程,从数据部署上采用预切割与实时处理相融合的机制,在高级别级数上通过实时缓冲的方式对分布式海量瓦片数据进行管理。通过具体实例,对海量瓦片数据的组织与分布式部署、海量瓦片数据的实时组织与调度过程进行详细阐述,并解决这两个缺陷,实现了海量瓦片数据的分布式实时组织与调度。     

格网划分与四叉树相结合的海量建筑物数据组织与调度

针对三维GIS中海量建筑物数据,提出基于经纬线格网划分与四叉树空间索引相结合的数据组织方式,采用基于视点相关LOD、数据缓存和多线程的建筑物数据动态调度策略进行了实践应用,试验结果表明此方法是可行、高效的.     

顾及多源LOD的室内外三维模型组织和调度方法

针对倾斜摄影、建筑信息模型(BIM)、三维城市模型等室内外三维模型的多源数据融合问题,该文研究了三维地理空间数据的生产、建库、组织和调度情况,分析了海量的多源细节层次(LOD)室内外三维模型的特点,提出了室内外三维模型编码结构,结合顾及模型大小及模型面数聚类的改进四叉树索引,实现了室内外三维模型组织和调度。实验结果表明:该方法支持多源数据的统一组织和调度,顾及了多源数据间的差异,渲染效率高,具有有效性和可行性,能够满足规划、建设和运维等不同阶段的三维数据组织和管理需求。     

网络环境下三维模型的多尺度数据组织方法

本文针对网络环境下海量三维模型数据的传输与可视化要求,探讨了三维模型数据多尺度组织方法.设计了基于点索引的三维模型几何数据结构,结合多尺度纹理表达,构建三维模型多尺度数据结构.在此基础上,基于四叉树结构构建分层分块的三维模型数据多尺度存储结构,从而适应三维模型数据的多尺度分块调度与传输,并通过实验验证该方法能根据三维场...     

一种基于OSG的海量地形快速渲染方法

针对海量地形数据实时渲染,本文采用开源跨平台三维渲染引擎OSG(Open Scene Graph)技术,设计了一种海量地形快速渲染方案。文中对场景结构的组织和管理、LOD调度等关键技术展开了研究,分析了生成IVE三维模型的分页LOD层次结构,提出了一种海量地形快速渲染的实现方法。试验结果实现了海量地形数据的实时加载、距离坡度测量、多种场景漫游方式以及水淹分析等功能,对工程实践有一定的指导意义。     

基于WebGL的三维模型组织与发布关键技术

随着互联网技术的快速发展, Web模式下实现三维场景的浏览是WebGIS发展的一个重要方向。本文采用WebGL技术,提出了WebGL下三维建筑物模型组织与管理的方法,结合LoD(levels of detail)思想以及建筑物模型的特征,提出了半边折叠的方法来简化建筑物模型的几何数据,提出了WebGL下建筑物模型的快速调度算法,实现了海量模型环境下三维场景的漫游、缩放、查询等功能。     

基于根节点聚合技术的海量倾斜摄影三维模型数据管理与应用研究

目前GIS技术发展迅速,但如何满足海量三维数据的应用,是一个亟待解决的问题.倾斜摄影技术有其明显优点,即能够满足大范围三维数据快速获取、快速建模的需求,其精度高、成本低、效率高、效果真实,能够满足城市级应用和整体决策分析需求,将其应用于智慧城市建设等项目中将大有可为,但如何将海量三维数据便捷高效地应用起来是其痛点.本文提供了一种海量三维数据的管理方法,通过根节点聚合技术实现海量倾斜摄影三维数据的快速导入加载,实现海量三维模型数据以OSGB形式分级动态加载,从而极大地增加了三维数据在虚拟场景中的可承载量和调用速度.     

车载LiDAR海量点云数据管理与可视化研究

为了支持车载移动激光扫描点云数据的高效管理与快速可视化,提出了一种适用于车载海量点云的数据组织方法。该方法将原始点云数据分段后生成轨迹信息用于快速索引,分别对每段数据建立基于八叉树结构的LOD（levels of detail）索引,并采用多线程动态调度技术实现基于视点的海量点云渲染与漫游,显著提高了车载点云数据的调度效率。实验结果证明该点云数据组织方法是一种适合车载点云数据的高效管理方法。     

一种联合瓦片索引的车载海量点云数据管理方法

为了高效支持大范围车载移动激光扫描海量点云数据的可视化及后续处理,提出了一种联合全球统一划分瓦片索引的车载海量点云管理与调度方法。在分析车载点云空间分布特性基础上,有机联合瓦片索引及随机采样八叉树等空间索引结构,建立了一套面向海量车载移动扫描点云的高效管理及调度机制。试验证明,该方法能够高效支持大范围海量车载点云数据的调度、交互及动态更新等过程,并能够有效地支撑分割、分类等后处理过程。     

融合分层层次细节和潜在可见集的三维城市场景高效可视化

三维城市场景的可视化是数字城市的关键技术,也是智慧城市提供各种智慧服务的重要环节。三维城市模型中的数据量和复杂度呈几何级数增长,给城市三维场景的数据组织和可视化带来沉重的负担,在当前基于游戏引擎与地理信息系统技术构建的城市级可视化平台中,这类数据很难一次性加载和可视化。针对此问题,本文提出了一种融合分层层次细节和潜在可见集的三维城市场景高效可视化方法,实现了大规模三维城市场景动态调度加载的高效性和三维可视化视觉一致性,并选择深圳市前海区域进行案例试验分析。结果表明,本文提出的基于自适应性空间网格划分的潜在可见集计算方法的平均遮挡剔除率高达76.6%,可以大幅剔除并减低单次加载进三维城市场景的模型数据量;融合分层层次细节和潜在可见集的动态调度,其渲染可视化帧率基本约保持在60帧/s,可以满足三维城市场景高效流畅的可视化体验。     

城市三维GIS中的海量数据组织方法

针对城市三维GIS中的海量数据组织需求,本文设计并实现了基于关系数据库的三维模型数据库,主要特点是支持地形数据、三维模型几何与纹理数据的一体化存储和属性的自定义动态管理。结合城市三维GIS中的海量数据访问和管理需求,从空间索引、纹理缓存、属性存取、数据加密、数据更新等方面介绍了该架构,指出按模型类别建立分类索引,能够提高空间索引查询效率。     

海量车载激光扫描点云数据的快速可视化方法

当前车载激光扫描系统的数据量往往达到数十GB乃至TB级,海量激光点云数据的加载与查询对传统可视化方法提出了挑战。本文设计了一种基于内外存调度的三维可视化方法,突破了物理内存对显示数据量的限制。该方法首先利用双层四叉树索引数据结构实现外存储器上的点云数据管理与快速调度,基于该索引动态加载外存储器上的点云数据到内存,从而快速获取海量数据中的实时数据块;然后,利用多线程分时加载双层四叉树索引数据结构,实现激光点云数据外存到内存的实时传输与绘制。实验结果表明,本文方法不受点云数据量与物理内存大小限制,海量点云可视化效果流畅,适用于台式计算机或网络环境下的海量激光点云数据的调度管理与实时可视化。     

一种海量遥感影像实时切割与高效调度新方法

针对传统影像组织方法——瓦片金字塔模型实现海量遥感影像调度存在的问题,提出一种瓦片实时切割与高效调度的新方法。在.net平台上使用C#语言开发了基于瓦片实时切割与调度和瓦片金字塔模型两种方法的瓦片服务发布系统,并用实验进行了对比分析。实验结果表明,新方法无需创建瓦片金字塔模型,节省了大量的时间和空间;同时瓦片调度速度有所提高,从而实现了海量遥感影像实时切割与高效调度。