基于三角形折叠的连续多分辨率LOD算法

LOD技术是从软件方面提高大范围场景3维渲染速度的有效手段之一.文中在基于三角形折叠的LOD简化算法的基础上,针对在3维景观绘制中模型数据需实时简化的特点,提出了一种基于三角形折叠的连续LOD算法,即预先对模型的几何数据进行简化预处理,并记录每一步的简化操作,以便于在3维景观绘制时,根据要求实时显示不同分辨率的模型数据.最后通过实验数据验证了该算法的正确性和实用性.     

地形TIN模型的实时连续LOD算法设计与实现

为了实现基于不规则三角网(TIN)地形模型的动态细节简化模型,文中介绍了一种有效的方法,即在一种新的三角网数据结构基础上,通过重复执行模型中边的“折叠”(即顶点“合并”)操作,预先计算模型中每个顶点“重要性”值,根据“重要性”对模型的三角形和顶点列表进行重新排序并将结果存储在数据结构中。在显示过程中,根据对地形的精度要求和事先存储的结果自适应地快速获取所要显示的顶点和三角形,实现TIN模型的买时动态构网显示。基于该算法,在两个不同细节的TIN模型进行过渡时可以进行快速线性插值,实现了不同细节模型间的连续过渡。     

地形TIN模型的实时连续LOD算法设计与实现

为了实现基于不规则三角网(TIN)地形模型的动态细节简化模型,文中介绍了一种有效的方法,即在一种新的三角网数据结构基础上,通过重复执行模型中边的"折叠"(即顶点"合并")操作,预先计算模型中每个顶点"重要性"值,根据"重要性"对模型的三角形和顶点列表进行重新排序并将结果存储在数据结构中.在显示过程中,根据对地形的精度要求和事先存储的结果自适应地快速获取所要显示的顶点和三角形,实现TIN模型的实时动态构网显示.基于该算法,在两个不同细节的TIN模型进行过渡时可以进行快速线性插值,实现了不同细节模型间的连续过渡.     

基于Direct3D多分辨率地形建模方法的研究

在地形模型的多分辨率建模中,递进网格模型能高效地存储网格信息,并能方便地控制网格的细节层次。本文利用D irect3D三维图形库,给出了一种基于递进网格模型的多分辨率地形数据生成算法,该算法能方便地控制简化过程,显示速度较快,并能很好地保持原模型的几何特征。     

一种基于TIN的视相关动态多分辨率地形模型

提出了一种基于不规则三角网的"回"结构分辨率的LOD(level of detail)算法,真正实现了离视点越近越清楚、越远越模糊的视觉效果,避免了在模型简化过程中的交叉、重叠和细长的三角形出现。实验结果表明,该算法能实时动态地生成不规则格网的连续多分辨率模型,实现地形场景的平滑绘制,同时具有较快的显示速度。     

月面形貌的3维可视化算法

基于大范围地形可视化算法研究的基础上,对平面geometry clipmaps算法进行改进,利用GPU的顶点着色器实现平面地形向球面地形的投影变换,并综合利用球面视域裁剪、球面视点控制等技术,使geometry clipmaps算法适用于球面海量地形数据的3维可视化;收集处理月球全球影像和形貌高程数据,对算法进行验证,实现月球表面形貌的实时动态3维可视化.试验表明:绘制算法可不受数据量大小的限制、绘制效率高、效果逼真,但存在两极变形较大的缺点.

Abstract：

Based on the study of visualization arithmetic of large area terrain, plane geometry clipmaps algorithm is improved. Projection transformation from plane landform to sphere landform was realized by using GPU vertex shader. In that improved algorithm, methods such as sphere vision field culling and sphere viewpoint control are used.That makes geometry clipmops algorithm more effective in 3D visualization of massive sphere terrain data. The whole moon image and DEM data are collected and disposed, which are used to verify the capability of that algorithm, realizing dynamic and real time 3D visualization of moon surface. The experiments show that the graphic algorithm isn't limited by data quantity, which is of high efficiency and reality simulation, but the two-pole distortion is serious.     

基于LODs的模型多分辨率表示在VP-MGIS中的应用

本文首先分析了模型多分辨率表示的意义及其方法,然后对基于LODs技术的不同数据库表达方式进行了详细阐述,分析了LODs中不同细节层次平滑切换的缓冲技术的实现原理。应用方面,首先通过对大庄矿多处3维模型使用了LODs技术,较好解决了原模型浏览时的视觉不连续和画面跳变问题。接着用VRML编程实现网上发布模型的LODs,较好解决了在IE等浏览器中进行模型漫游时的不连续问题。     

基于语义的多细节层次3维房产模型

针对2维房产管理中的产权重叠、表达不完全和建筑物室内外一体化管理难题,在综合分析3维房产数据的对象类型及其应用特性的基础上,从概念层次提出了一种基于语义的多细节层次3维房产模型。该模型通过空间与产权的语义描述,对3维房产管理对象间的多细节层次关系进行一体化表达,特别是实现了对建筑物内部的房产空间关系表达,有利于明晰内部空间(户)的产权划分及各房产对象间的产权关联,为建立产权明晰与室内外综合管理的真3维房产应用提供了理论依据。     

地形TIN中地理实体表达与LOD技术

现有的LOD技术确保了3维地表的实时绘制,但其不能解决以地理实体为结构进行组织、具有实体表达能力的高精度、大规模地形TIN的3维可视化实时响应问题,仍经常发生场景滞涩、跳跃等现象。为此,本文从面向对象的角度出发,对地形TIN按实体进行组织,建立了OTIN,设计出实体包围球、高程误差队列等结构,可以确保以实体为单位的大规模地形TIN的实时绘制。     

一种改进的ROAM算法

针对ROAM算法的缺点,对ROAM算法进行了改进。改进算法提出了先分块后构模的思想,首先将大规模高程数据进行分块,然后根据视点与子块的关系对每一个子块进行细分判断,最后,用改进的ROAM算法模拟我国荆江地区的三维地形,取得了良好的显示效果。     

基于GIS耦合SketchUp技术的三维地层模型绘制方法

针对三维地质建模工作繁琐、复杂,从手工绘制地质模型角度提出了一种基于GIS耦合SketchUp技术的三维地层模型绘制方法。采用钻孔资料作为数据源,通过ArcGIS的插值和栅格转换工具生成地层三角网格。然后利用SketchUp的封面插件和表面求交工具,生成地层的三维体模型。该方法操作简单、直观和易于掌握,具有一定的推广和应用价值。     

The effect of acquisition error and level of detail on the accuracy of spatial analyses

There has been a great deal of research about errors in geographic information and how they affect spatial analyses. A typical GIS process introduces various types of errors at different stages, and such errors usually propagate into errors in the result of a spatial analysis. However, most studies consider only a single error type thus preventing the understanding of the interaction and relative contributions of different types of errors. We focus on the level of detail (LOD) and positional error, and perform a multiple error propagation analysis combining both types of error. We experiment with three spatial analyses (computing gross volume, envelope area, and solar irradiation of buildings) performed with procedurally generated 3D city models to decouple and demonstrate the magnitude of the two types of error, and to show how they individually and jointly propagate to the output of the employed spatial analysis. The most notable result is that in the considered spatial analyses the positional error has a much higher impact than the LOD. As a consequence, we suggest that it is pointless to acquire geoinformation of a fine LOD if the acquisition method is not accurate, and instead we advise focusing on the accuracy of the data.     

一种基于铁路设计数据的三维可视化方法研究

传统铁路设计方法无法快速展示铁路设计的三维效果,本文研究出了一种利用铁路设计数据快速动态建立铁路三维模型的方法,即在构建条带状三维大场景的基础上,使用Skyline软件提供的二次开发接口构建了三维铁路模型,并对铁路沿线地形进行填挖操作,达到铁路模型与地形的无缝衔接,从而实现铁路三维动态可视化过程。该方法提供了一种新的铁路设计成果三维展现方式,对铁路规划设计和辅助决策等具有重要的意义。     

基于R树索引的三维场景细节层次自适应控制方法

针对大规模三维城市建模需要,介绍一种基于三维R树索引的多细节层次（简称LOD）管理方法,从叶节点层向根节点自动生成LOD场景,并设计实现LOD检索的算法。通过试验分析,证明本文的LOD定义参数能够定量控制三维场景中的渲染目标数目,进而实现三维场景的自适应可视化方法,尤其适合于建筑物和树木类型的地物目标。     

粒度与结构统一的多层次三维城市模型数据组织方法

提出了一种高效的磁盘、内存、显存三级数据存储粒度与结构一致的数据组织方法。首先,根据城市空间对象数据内容,建立层次嵌套、多类型混合的空间索引结构,以空间索引节点统一磁盘存储、内存场景管理与绘制缓存的基本操作单元;其次,以绘制缓存对象的紧凑存储结构为基础,统一内存场景管理对象与磁盘存储对象的数据块结构,并将数据布局方法扩展到对象粒度进行磁盘存储组织。实验结果表明,所提方法大幅度减少了I/O次数,提高了数据调度效率,为大规模三维城市模型的实时绘制奠定了基础。     

An Incremental LOD Method Based on Grid and Its Application in Distributed Terrain Visualization

Incremental LOD can be transmitted on the network as a stream, then users on the clients can easily catch the skeleton of terrain without downloading all the data from the server. Detailed information in a local part can be added gradually when users zoom it in without redundant data transmission in this procedure .To do this, an incremental LOD method is put forward according to the regular arrangement of grid. This method applies arbitrary sized grid terrains and is not restricted to square ones with a side measuring 2^k 1 samples. Maximum height errors are recorded when the LOD is preprocessed and it can be visualized with the geometrical Mipmaps to reduce the screen error.