面向WebGL的矢量数据三维绘制技术

矢量数据的叠加显示能够提高三维虚拟地球的表达效果与分析能力。受限于GPU的计算精度,在三维虚拟地球中矢量数据绘制普遍存在抖动现象和深度冲突现象。对基于WebGL的矢量数据三维绘制中计算精度问题进行了分析,提出了使用CPU RTC技术和GPU RTE技术提高顶点变换的精度,使用多视锥渲染算法和深度平面技术解决深度缓存精度问题。实验证明,这几种技术和算法可以有效缓解抖动现象和深度冲突现象导致的视觉干扰,改善了各种尺度和范围的矢量数据在三维地形上的叠加显示效果。     

虚拟地理环境中地面逼真感的实现方法

在虚拟环境中要获取近乎真实的临场感受,除了大视景、立体视觉之外,最重要是要具备逼真的视觉图像.而实现视觉图像逼真感的重要途径就是增加虚拟场景中的细节.在已有地形数据的基础上实现虚拟地理环境的逼真感,需要对地形要素进行场景细节的进一步描述.主要从陆地地面的地形要素入手,在原始地形数据的基础上,研究如何实时增加数据本身所不具备的细节来提高地形的复杂程度,以实现虚拟地面环境的逼真感.     

联合分析系统中地理环境数据的描述与特征

针对目前我国仿真系统中环境建模存在的不足,从美军研发了15年的联合分析仿真系统着手,研究了系统中地理环境数据的类型、结构、分辨率等内容及其特征,并与其他系统进行了对比分析,提出了对我国仿真系统建设中环境建模的借鉴意义。     

地形金字塔中地物模型的空间划分及层级索引研究

空间划分与建立索引是大量三维地物模型高效显示的基础。以往三维地物模型的空间索引的构建方法,大都面向独立区域,在应用于全球多分辨率三维地形显示时,会造成索引层次太深或索引数量过大等问题,从而影响访问的效率。这里提出了以金字塔结构描述为基础的地物模型的空间划分及层级索引构建方法,该方法完全贴合全球地形金字塔结构,并优化了空间划分过程,有效地控制了索引冗余数量。最后对这种方法进行了实验验证。     

一种非固定倍率的全球3维地形数据的组织方式

针对全球3维可视化地形数据,提出了一种较为灵活的、与传统方式不同的、非固定倍率的组织方式以及计算方法,该方法没有将数据的各级分辨率层设定为固定的纯2倍关系,而是一套可以通过限制条件来确定分层分级的方法,用户可以根据不同的需要,对不同数据来源采用不同的方式进行组织,实现了3维地形数据的灵活组织.     

一种非固定倍率的全球3维地形数据的组织方式

针对全球3维可视化地形数据,提出了一种较为灵活的、与传统方式不同的、非固定倍率的组织方式以及计算方法,该方法没有将数据的各级分辨率层设定为固定的纯2倍关系,而是一套可以通过限制条件来确定分层分级的方法,用户可以根据不同的需要,对不同数据来源采用不同的方式进行组织,实现了3维地形数据的灵活组织。     

一种利用SSE2多重纹理混合的大范围虚拟地形可视化技术

目的 大规模三维地形的真实感可视化对于表现战场自然环境具有重要意义,OpenGL、D3D等主流三维图形引擎需要将多层纹理数据发送到GPU端进行多重纹理融合操作。对于瘦客户机,在显卡位宽和显存有限的资源下,大量的多重纹理融合操作常会导致GPU和带宽负载过大,出现绘制画面不流畅、渲染效率低等问题。为此,提出了一种基于SSE2的多重纹理混合技术,通过在CPU端进行混合纹理混合操作,降低GPU负载,减少数据传送时间。实验证明,该方法在保证CPU计算效率的前提下,有效地降低了大范围虚拟战场环境可视化过程中GPU和带宽负载,显著提升了瘦客户机中大范围虚拟战场数据的渲染效率。     

设计模式在三维地形环境仿真平台中的应用

在构建面向全球的三维地形环境仿真平台时,如何降低各个模块之间的耦合度,提高软件的灵活性和复用性,是平台设计时需要考虑的一个关键问题.文中对三维地形环境仿真平台设计中存在的问题进行分析,介绍如何根据平台特点和设计要求选择适当的设计模式,并给出应用示例.实践表明,在三维地形环境仿真平台设计中应用设计模式,可以有效提高软件的可维护性和可扩展性.