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。     

移动设备上基于地形高度场的快速绘制算法

大规模地形快速绘制技术一直是3维可视化研究的重要内容之一.大区域场景通常包含了丰富的地理信息,数据量巨大.因此,必须对复杂地形场景进行必要简化,以实现移动设备上大区域3维地形的快速绘制.针对移动设备的特点,提出了一种基于地形高度场的自适应四叉树多分辨率动态建模的方法表达3维场景,通过简化3维场景模型和动态加载场景数据的策略,提高大区域3维场景绘制的效率.     

基于Cesium的三维模型可视化

对大规模三维模型的Web传输与可视化渲染进行了研究.基于Cesium JS框架搭建网页三维地形场景,实现了glTF和3D Tiles两种模型的三维可视化;对不同层级的模型加载进行了对比;并从文件结构、数据存储方式等方面对两种三维模型进行了解析.结果 表明,两种模型在网络传输和渲染方面具有很大优势,可在复杂的三维地理信息...     

一种面向大场景3维显示的地形建模方法

提出一种面向大范围3维场景显示的地形建模方法.该方法基于数字高程模型DEM(Digital Elevation Model)固有的栅格特点,将大范围场景划分成小的子块.根据应用对这些子块的精度要求,采用不同地形建模方法构建相应的细节层次LoD( Level of Detail)模型.最终,通过拼接这些子块模型完成对整个大场景的多分辨率建模,试验结果表明,该算法具有较好的实用性和有效性.     

OSGEarth的3D场景可视化关键技术实现

针对数字地球的开源框架平台的搭建,研究了OSGEarth数字地球开源库的整体框架、实时地形渲染机制及三维地形场景中的交互响应机制,并结合Qt绘图引擎,设计了基于Qt平台下的数字地球平台,利用该框架实现矢量、影像、高程数据的加载和坐标查询、距离测量、注记符号添加等地理信息查询功能,通过加载Google全球影像与地形数据实现三维地形场景的渲染,实现地理信息查询功能验证了该数字地球平台的可用性,拓展了三维地理信息系统的研究方向。     

用于大范围虚拟地形环境的动态场景管理方法

由于硬件条件的限制,超大规模的地形数据不可能在开始阶段全部载入内存进行3维场景渲染.文中提出了一种用于大范围海量地形数据3维显示的动态场景管理方法,该方法按照规则网格贴片对虚拟场景进行剖分,在漫游时根据视点参数建立可见和潜在可见缓冲区来确定当前应该调度和进行渲染的网格单元;在场景漫游时对各个规则网格单元建立具有多细节层次的四叉树,实现了对整个场景的多细节层次渲染.     

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。     

用于大范围虚拟地形环境的动态场景管理方法

由于硬件条件的限制，超大规模的地形数据不可能在开始阶段全部载入内存进行3维场景渲染。文中提出了一种用于大范围海量地形数据3维显示的动态场景管理方法，该方法按照规则网格贴片对虚拟场景进行剖分，在漫游时根据视点参数建立可见和潜在可见缓冲区来确定当前应该调度和进行渲染的网格单元；在场景漫游时对各个规则网格单元建立具有多细节层次的四叉树，实现了对整个场景的多细节层次渲染。     

大范围三维地形场景快速渲染方法研究

随着遥感和GIS技术的发展,获取高分辨率图像数据和高精度地形数据已成为现实,人们对地形的表示也逐渐转变为三维形式。三维地形视觉渲染的实时性决定了3D应用场景的逼真度和有效性。本文运用LOD技术和节点综合评价技术对三维地形数据进行组织,并利用GPU并行处理算法增强运算效率。实验表明,该方法在三维地形加载时提高了场景加载效率,以及计算机绘制三维地形场景的流畅性。     

滑坡模拟三维地形建模关键技术与应用

高精度滑坡地形数据是滑坡模拟准确度和可视化效果的重要保证。针对当前高精度滑坡地形建模渲染全部地形数据导致滑坡模拟程序运行缓慢,分层分块处理地形数据并将地形数据块分批调入内存进行组合渲染导致参与滑坡模拟计算的地形数据不连续且分辨率不统一的问题,本文提出了一种面向滑坡模拟的四叉树LOD地形建模改进方法。将地形数据完整读入内存参与数值计算,在可视化阶段从地形数据中动态构造不同分辨率地形数据块进行组合渲染,为滑坡模拟提供完整连续地形条件,同时保证滑坡地形三维可视化效果,并有效提升模拟程序运行速度,该方法在场景浏览时不会对滑坡模拟的结果产生实际影响。滑坡模拟试验验证了本文方法在滑坡模拟三维地形优化建模方面的有效性和实用性。     

基于Web的大规模三维空间模型高效可视化关键技术

在网络环境下客户端对大规模的三维空间模型进行可视化时仍存在着渲染时间长、计算量大等诸多问题,表现为模型遮挡剔除计算效率低、模型数据传输效率低以及渲染不同模型时存在性能和质量不平衡问题等方面。针对上述问题,提出了针对不同的空间模型剔除粒度的优化选择策略、基于WebGPU计算管线的遮挡剔除算法和基于多线程的大规模三维空间模型数据快速调度方案,降低了离线遮挡剔除方法的预处理时间消耗,提高了模型切换的效率和场景渲染的速率。开发了基于Web的大规模三维空间模型可视化原型系统,开展了不同尺度的三维模型加载与可视化实验,结果表明,本文方法可以有效减少网络环境下大规模三维空间模型数据可视化的加载和渲染时间,增强用户体验。     

基于osgEarth的虚拟校园场景建模研究

osgEarth是一个基于OSG开发的实时地形模型加载和渲染工具。本文对数字地球及其应用进行了介绍,同时探讨了建设虚拟校园场景的关键技术。接着使用osgEarth获取了Google Earth的数据并且建立了数字地球底图,然后使用本地地形数据和3维模型建立了西南交通大学虚拟场景。最后发布了虚拟校园场景,从而使用户能够通过网络浏览该场景。     

多桩段工程边坡3维建模方法研究

使用多桩段边坡的角点数据插值生成边坡场景的地形数据,运用OpenGL的自动化技术实现了多桩段边坡的3维建模。使用分块纹理映射的方法,克服了OpenGL渲染机对影像纹理大小的限制。应用低分辨率纹理映射和选择边坡增强纹理分辨率的映射的方法实现了场景的快速建立和漫游,解决了对多桩段边坡的大场景渲染效率与分析时需要的视觉效果的冲突问题。研究成果能够被用于实际工程中,为边坡的辅助设计提供了支持。     

基于Creator3维地形仿真研究与实现

城市仿真以其前所未有的人机交互性、真实建筑空间感、大面积3维地形仿真等特性越来越受到人们的关注。特别是对真实环境模拟的大场景3维地形建设,在国土监测、军事、环境保护等方面应用非常广泛。本文结合3维建模软件Creator Pro V 3.01中的地形模块,介绍了3维地形生成的基本理论,讨论了在Creator ProV 3.01中构建地形的方法,并以蓟县山区地形数据为例,建立了视觉效果较好的大场景3维地形模型,最后进行了渲染和驱动。     

多桩段工程边坡3维建模方法研究

使用多桩段边坡的角点数据插值生成边坡场景的地形数据，运用OpenGL的自动化技术实现了多桩段边坡的3维建模。使用分块纹理映射的方法，克服了OpenGL渲染机对影像纹理大小的限制。应用低分辨率纹理映射和选择边坡增强纹理分辨率的映射的方法实现了场景的快速建立和漫游，解决了对多桩段边坡的大场景渲染效率与分析时需要的视觉效果的冲突问题。研究成果能够被用于实际工程中，为边坡的辅助设计提供了支持。     

面向大规模滑坡灾害模拟的地形建模与三维可视化

针对大规模滑坡灾害模拟时滑坡模拟计算和大规模地形渲染导致内存消耗大、难以实现大规模滑坡地形数据渲染的问题,提出了一种四叉树多分辨率地形渲染方法。考虑到大规模滑坡地形数据的海量性,分层分块组织地形数据,构建地形块线性四叉树索引;并结合提出的地形节点查找方法动态查找和调度地形数据,建立节点细分评价体系和地形接边算法,提出了四叉树多分辨率地形渲染优化算法。实验结果表明,利用所提出的大规模滑坡地形渲染算法,合理调度三维场景数据,满足了大规模滑坡地形数据渲染要求,也实现了大规模地形高保真度表达,为大规模滑坡模拟奠定基础。     

基于GIS的DLG数据快速三维建模方法研究

本文分析了三维模型不同构建方式的优缺点,探讨了三维场景模型地理要素的取舍问题,以及利用DLG数据快速构建城市三维模型的方法,并对城市复杂结构地物的快速建模及与场景的融合也进行了研究。最后以赣州市老城区为例,进行了城市三维场景的快速构建,结果证实,DLG数据快速构建三维模型效率高,渲染速度快,成本低,精度相对高。     

三维地形场景并行渲染技术进展

对三维地形场景并行渲染过程涉及的地形数据分页及分块和基于缓存的并行数据调度机制进行了归纳,总结了三维地形场景并行渲染相关算法及基于分布式和微机多线程的实现方式,并对目前并行渲染所存在的问题和发展趋势进行了分析。     

3维浏览控件vtocx的二次开发

针对目前地形景观模型的3维显示普遍需要昂贵系统软件和复杂技术支持的问题,提出了基于MFC二次开发vtocx控件的方法,通过创建并加载存储地形参数的xml文件,利用vtocx创建3维场景并显示。开发实例证明该方法科学、简便,既具有相对独立的用户界面,又可实现3维浏览的众多重要功能。     

面向虚拟地球的海陆地形多尺度TIN建模及可视化方法

提出了一种面向虚拟地球的海陆地形多尺度不规则三角网（triangulated irregular network,TIN）建模及球面快速可视化方法。利用贪心插入TIN表面简化算法构建海陆地形的离线TIN金字塔,并设计了一种高效的虚拟节点结构,对各级TIN构网实施无缝分割和分层分块存储。在利用离线TIN地形金字塔实现多尺度海陆TIN地形的快速检索和三维场景生成的基础上,通过一种接边关系编解码方案实时消除TIN地形渲染时的裂缝,最终实现多尺度海陆TIN地形场景的高效可视化。实验结果表明,该方法能显著减少海面渲染所需的面片数,并实现岛礁、海岸等破碎地形的高保真度表达,有效改善了传统虚拟地球系统采用规则格网（Gird）模式绘制海陆地形导致大量几何冗余和表达失真等缺陷。