OpenGL在地学三维可视化中的应用

三维地形模型无论是在直观的视觉感受还是在空间分析等方面都是二维的地学模型所无法比拟的.DEM是建立地学三维可视化的主要内容,也是三维地理信息系统GIS的主要研究内容之一.本文所实现的程序是在VC 6.0的平台基础上,基于DEM的数据,利用OpenGL提供的相关功能函数,达到地学三维可视化的目的,同时利用纹理映射技术为三维模型贴纹理建立真实感强的三维环境.     

基于Skyline黄河流域3维景观的建立

以ADS 40航空影像为数据源,利用Leica数字摄影测量系统制作黄河流域的正射影像及DEM;利用3维GIS软件Skyline将DOM叠加到DEM上构建3维场景;利用3DMAX进行桥梁的精细建模并进行格式转换;利用数码相机对建筑物、桥梁和堤坝的侧面纹理进行采集并进行纹理映射,实现了黄河流域3维景观的可视化。     

虚拟现实与计算机动画

虚拟现实与计算机动画方面的研究内容在较长的时期内是一个热点主题，ISPRS将其列为一个专题，对支持摄影测量与遥感的成果展示有积极的促进作用。本文通过归纳和总结2008年ISPRS大会的该专题论文，简要地给出这些论文的主旨，以企为读者提供举纲张目的帮助。这些论文的研究内容集中在3维可视化相关技术方面，包括3维数据获取建模与处理、3维模型数据精简、纹理数据提取、DEM可视化以及巷道可视化方法等。     

基于GIS和3dsMax的3维地质场景建立与可视化研究

提出一种基于ArcGIS和3dsMax的3维地质场景建立与可视化方法。其主要原理是：首先利用ArcMap矢量化水平地质构造剖面边界;其次,利用3dsMax及其嵌的脚本语言分别生成水平地质剖面和钻孔数据的3维立体模型;然后,利用Max脚本绘制了3维地质剖面,建立了3维地质场景并实现其可视化。该方法具有简单、快速和直观的优点,可以推广应用于地学研究和工程应用等相关领域。     

3维景观快速建模技术研究

地表3维景观几何对象经过模型化后,都存储在计算机中,只有将其模型进行可视化,才能看到虚拟模型化后的地物景观.本文主要讨论了利用Creator,采用纹理和贴图技术、LOD模型、动态多分辨率的纹理与影像优化技术,提高3维模型的表达,加强可视化效果.     

3维模型及其在珠海城市道路横断面设计中的应用

作为GIS重要发展特征之一的3维模型,已成为地学研究的重要工具和手段。从空间信息表达与传输的角度,阐述3D GIS中3维模型的可视化机理,包括3维空间数据模型、视觉变量和动态变量等内容;并借助图形实现语言Java 3D,实现3维模型在珠海城市道路横断面设计中的具体应用。此研究对于利用3维模型进行工程实践应用具有一定的借鉴意义。     

基于坡度RMSE与3维可视化的格网DEM粗差检测与剔除

粗差的存在会造成数字高程模型(DEM)空间上的严重扭曲,有时能导致DEM及其产品严重失真,因此有必要对DEM的粗差进行探测和修正。针对目前格网DEM粗差探测算法的局限性,提出基于坡度RMSE与3维可视化联合的格网DEM粗差探测与剔除方法。采用坡度法,获取所有可疑点,然后对可疑点在一定范围内建立3维可视化模型,进行交互式探测与剔除,并通过实验来验证该方法的有效性和可行性。     

基于3维GIS的地形可视化及其应用

借助GIS强大的空间数据处理和3维可视化分析功能,以长江中游湖北地区为试验区,利用现有的遥感影像、数字高程模型(DEM)和地理要素的矢量数据,实现了地形的3维可视化和地表分析。解决超大数据量数字高程模型(DEM)快速显示的算法,研究了基于3维场景空间分析的理论,最后对系统的实现做了简要介绍。     

地学信息体视化中3维交互技术的研究与实现

地学信息的3维可视化是当前地球信息科学研究的热点之一.体视化技术主要研究包含物体内部信息的体数据的表示、变换、操作和显示等,是实现地学信息3维可视化的理想技术与手段.主要研究地学信息体视化中3维交互技术的理论、技术与方法,并采用面向对象的程序开发语言VC 6.0和3维可视化开发工具包VTK(The Visualization Toolkit)来实现这些算法,开发体视化3维交互功能控件.     

基于3维GIS的地形可视化及其应用

借助GIS强大的空间数据处理和3维可视化分析功能，以长江中游湖北地区为试验区，利用现有的遥感影像、数字高程模型（DEM）和地理要素的矢量数据，实现了地形的3维可视化和地表分析。解决超大数据量数字高程模型（DEM）快速显示的算法，研究了基于3维场景空间分析的理论，最后对系统的实现做了简要介绍。     

基于GIS的3维地质建模与可视化研究

提出一种基于GIS的简单、快速和直观的3维地质建模及可视化方法。利用ArcGIS的VBA语言编写钻孔数据提取程序生成钻孔3维模型;通过空间插值工具生成地层的TIN表面模型,并基于矢量化工具获取的断裂线生成断层的3维表面模型,从而组合成地质构造的结构模型。此外,利用C#语言基于SceneControl组件开发了3维地质可视化系统原型,并对构建的地质结构模型进行了展示。系列实验结果表明,该方法具有操作简单、可视化效果好和系统开发周期短的特点,在地学研究、工程应用和其他相关领域具有一定的推广应用价值。     

基于高分辨率影像的城市三维建模

介绍了利用倾斜摄影影像和垂直摄影影像相结合的三维城市重建方法，分析了利用有理多项式(RPC)恢复IKONOS立体影像的模型，在VirtuoZo上实现了基于有理多项式(RPC)恢复IKONOS立体影像的模型方法，并利用其快速影像匹配技术，实现了数字地面模型DEM和正射影像，实现了手动和半自动人工地物的采集，如房屋等三维几何坐标和结构的采集；自动获取了基于不同传感器所获得影像的建筑物表面纹理，从而实现了基于多种影像快速三雏城市建模。     

Generalization of 3D building texture using image compression and multiple representation data structure

Textures are an essential part of 3D building models and often consume large portions of the data volume, thus making visualization difficult. Therefore, we propose a multi-resolution texture generalization method to compress the textures of 3D building models for dynamic visualization at different scales. It consists of two steps: image compression and texture coloring. In the first step, texture images are compressed using wavelet transformation in both the horizontal and the vertical direction. In the second step, a TextureTree is created to store building texture color for dynamic visualization from different distances. To generate a TextureTree, texture images are iteratively segmented by horizontal and vertical dividing zones, until each section is basically in the same color. Then the texture of each section is represented by their main color and the TextureTree is created based on the color difference between the adjacent sections. In dynamic visualization, the suitable compressed texture images or the TextureTree nodes are selected to generate 3D scenes based on the angle and the distance between the viewpoint and the building surface. The experimental results indicate that wavelet based image compression and the proposed TextureTree can effectively represent the visual features of the textured buildings with much less data.     

基于钻孔数据的地层三维可视化改进算法

地层可视化是三维GIS在地学中的一个重要应用。针对矿山特性,在综合前人研究成果的基础上,给出了一种由工程钻孔数据构建三维地层模型的方法,同时改进了构建地层的三角格网生成算法,提高了三角格网的生成速度,并通过一个建模实例展示了该方法的实际建模效果。     

基于几何元素的三维景观实体建模研究

在分析已有国内外研究成果的基础上 ,提出了基于几何元素的 3DCM空间数据模型。实验证明 ,该模型能较精确地表达 3DCM中各类景观实体及其空间关系。     

几何校正后的三维地形可视化及应用

三维可视化技术的发展日益成熟,本文以ERDAS IMAGINE软件为基础,利用Arc GIS软件将该地形图的高程数据转换为高精度的数字高程模型,通过影像的几何校正后,将DEM影像与该区域的多光谱影像图进行叠加,从而实现了三维地形的可视化。几何校正后的三维地形真实感更强,并在此基础上分析了三维地形可视化的应用,对于虚拟现实技术的迅速发展有着重要的意义。     

数码城市空间数据模型与可视化研究

提出了一种新的基于三维矢量图形、数字地面模型与数字地面正射影像相结合的数码城市空间数据模型，介绍了基于这一模型的软件平台原型－CCGIS，并对未来数码城市构建技术进行了分析与展望。     

基于二阶微观地形因子的可视化增强研究

地形可视化是对地形的直观表达,是人们了解和认识地形的基本途径。通过传统的可视化技术所展现的三维高低起伏效果,相比平面图虽然更容易判读出地形的总体走势,但对地球表面的纹理细节要素的刻画程度却远远不足,无法达到特定工程应用中对地形真实性的需求。因此,本文以黄土丘陵地区原始DEM为主要数据源,通过研究二阶微观地形因子,重点阐述了如何利用二阶微观地形因子增强DEM地形可视化效果,从而达到刻画出该地形正常难以辨别的细小地表单元的目的。     

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。