虚拟地形场景绘制中的实时LoD算法

本文论述了基于视点的连续LoD算法在动态虚拟地形场景绘制中的应用，我们通过分析规则格网数字高程模型的规律性，推导了3个与视点相关的判据来动态简化地形：（1）图像空间误差，（2）视锥台相一，（3）节点方向性，实验结果证明，该算法在基本保持视觉效果不变的情况下，极大地提高了虚拟地形场景的绘制速度。     

大规模地形实时绘制的算法研究

讨论了地形模型的多分辨率表示机制、节点评价函数、动态简化算法、裂缝的解决方法、三角网快速构建等地形可视化中的关键问题。实验结果表明,本文提出的算法实时、高效,可以满足大规模地形可视化要求。     

外存大规模地形实时动态绘制算法

本文结合视点相关的层次细节技术、可见性剔除技术以及多线程技术等,提出一种基于外存中大规模地形实时动态绘制算法。在将原始DEM数据分割成多块标准化地形块的前提下,调度线程根据视景体顶点移动情况预测后续绘制所需地形并将其从外存预先加载到内存;绘制线程主要借助动态四叉树结构、标识矩阵、裁剪视景体来实现地形的多分辨率网格模型快速生成。实验表明,算法能够在普通PC机上实现大规模地形的实时绘制和漫游。     

三维场景实时建模中地形生成算法优化

通过分析三维场景实时渲染中视点无关与视点相关地形生成算法的性能,提出了优化的视点相关地形生成算法。此算法主要针对地形拆分、可视精度计算、观察视点距离计算、以及地形可见性裁剪这4个方面的策略做出了详细的阐述。并以渲染精度为衡量标准,通过实验对比分析了优化后的视点相关地形生成算法与视点无关地形生成算法的性能。除此之外,以渲染效率为标准,通过实验分析对比了优化后的视点相关地形生成算法与原视点相关地形生成算法的性能,并给出了一个运用此优化算法构建的三维地形模型。     

基于二叉树结构的规则格网地形分块实时漫游的研究

本文介绍了以多分辨地形模型、二元三角树、钻石三角形、强制分割为基础的限制二又树ROAM算法。并以此为基础，在地形分快的接边中，运用二元三角树分割的内在联系，有效地消除了块与块间的拼接缝。实验结果表明，该方法能较好地实现地形分块后的三维地形实时漫游。     

球面线要素的多分辨率实时简化方法

在分析球面3维数据可视化特点的基础上,提出了视点相关的球面矢量数据LOD简化方法,基本原理是：以视点为基础在屏幕空间获取投影误差,反投影到模型空间得到动态简化阈值,并结合Douglas—Peucker算法,对矢量数据进行多分辨率实时简化表达。最后,开发实验系统并对相关方法进行了验证。结果表明：在不影响球面图形可视化效果下,数据量减少了约4-5倍,有效地提高了图形渲染速度和效率。     

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.     

RSG的地形实时自适应多分辨率显示算法

从RSG(regular square grid)数据出发,通过数据预处理、保守性屏幕误差、孤立分割和添加拆分点等方法,提出了地形自适应多分辨率显示的新算法。实验证明,该算法在一定程度上消除了当前静态和动态LoD(levels of detail)中存在的问题,具有较高的实用价值,对其他模型的LoD表达也是一种借鉴。     

大规模地形实时绘制中的地平线遮挡剔除算法

大规模地形场景包含大量的几何数据,无法一次性载入内存,并具有极高的复杂度,因而无法进行实时绘制。本文提出一种用于大规模地形场景的实时地平线遮挡剔除算法。该算法采用四叉树结构构造地形的多分辨率层次细节模型,按照大致由前向后的顺序遍历地形时构建遮挡地平线,应用地形包围盒技术,把地形区域与地平线相比较,以确定何时它们对于视点来说完全被遮挡并剔除这些被遮挡的区域。实验结果表明在贴地漫游的情况下,显著提高了场景绘制速度,证明了此算法的有效性。     

大规模地形实时可视化算法

大规模地形实时可视化在GIS、虚拟现实、游戏、仿真等领域有着广泛的应用。文中在总结现有地形数据简化算法的基础上,提出了一种基于数据分块、动态调度以及与视点相关的地形实时可视化算法,实现了大规模地形的快速漫游。运用视景体裁剪、三角形条带组织以及边界裂缝消除、视觉光滑处理等手段,提高了地形漫游的效率与可视化效果。     

大规模三维地形实时绘制的简化技术研究

在考虑地形特征和视相关特点的基础上,采用了一种简单的四叉树剖分评价函数用于实时生成动态的多分辨率地形模型。在三维场景漫游中,采用多级缓冲机制实现了视点快速移动下场景数据的调度和绘制,同时提出了一种综合考虑帧率和细分评价函数的自适应LOD调度方法,并采用和地形调度相一致的方法进行多级纹理映射。最后开展了算法实现的编程工作,实现了基于以上简化技术的大规模三维地形的可视化。     

地形渲染算法的研究

为适应大规模地形海量数据的实时可视化,出现了多种地形渲染算法,其中Mipmap算法和Clipmap算法是当今较为流行的两种,本文分别讨论了这两种算法的基本思想、数据组织和实现过程.最后,又提出了Clipmap的一种改进方法和今后的研究方向.     

基于多分辨率模型的地形实时显示

如何实现地形的实时动态显示是GIS/VR的研究内容之一 ,多分辨率模型 (LOD)作为加速显示速度的手段近年来得到了普遍的重视和发展。在总结前人LOD算法的基础上 ,针对大数据集地形数据 ,文中采用三角形法向量判断的方法将地形数据组织成具有层次结构的多分辨率模型 ,在分辨率选择的基础上 ,根据视点位置和视线方向对不可见面片进行删除 ,在不影响视觉效果的前提下减少绘制所需的三角面片数 ,从而实现地形实时显示。实验结果表明 ,该算法是成功有效的。     

基于多分辨率模型的地形实时显示

如何实现地形的实时动态显示是GIS/VR的研究内容之一,多分辨率模型(LOD)作为加速显示速度的手段近年来得到了普遍的重视和发展.在总结前人LOD算法的基础上,针对大数据集地形数据,文中采用三角形法向量判断的方法将地形数据组织成具有层次结构的多分辨率模型,在分辨率选择的基础上,根据视点位置和视线方向对不可见面片进行删除,在不影响视觉效果的前提下减少绘制所需的三角面片数,从而实现地形实时显示.实验结果表明,该算法是成功有效的.     

动态LoD四叉树虚拟地形绘制

大范围虚拟地形场景的实时绘制是当前3D GIS,VR的一个研究热点问题,四叉树数据结构是大范围虚拟地形场景表示的一种有效方式.通过四叉树地形数据结构构建、四叉树节点的视景体可见性选择,实现动态LoD四叉树虚拟地形的绘制.     

3维城市景观阴影绘制算法的研究与实现

真实感3维可视化技术是数字城市的关键技术之一,随着CPU和GPU能力的不断增强,使得实时的真实感阴影得到广泛的应用.在3维城市景观中,通过多边形模拟建筑物,利用阴影数学的原理,在建筑物渲染过程中利用变换矩阵来生成阴影,并通过多边形偏移和模板测试来改善阴影效果;通过BillBoard技术构建树木,采用光影贴图的方法来生成阴影.实验证明该算法计算简单、速度快,能够满足3维场景真实性与实时性的要求.     

3维城市景观阴影绘制算法的研究与实现

真实感3维可视化技术是数字城市的关键技术之一,随着CPU和GPU能力的不断增强,使得实时的真实感阴影得到广泛的应用。在3维城市景观中,通过多边形模拟建筑物,利用阴影数学的原理,在建筑物渲染过程中利用变换矩阵来生成阴影,并通过多边形偏移和模板测试来改善阴影效果;通过BillBoard技术构建树木,采用光影贴图的方法来生成阴影。实验证明该算法计算简单、速度快,能够满足3维场景真实性与实时性的要求。     

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。     

实现复杂态势符号在3维场景中的绘制

通过分析态势符号的表达方式和特点,提出了一种基于模板阴影体技术的实时绘制复杂态势符号的方法,来实现在3维场景中的高质量叠加显示态势符号,达到随地形起伏的目的.实验证明,该方法能够用于在3维场景中绘制复杂态势符号,并且在系统项目中取得很好效果,使绘制出的态势符号能够随地形起伏.