基于像素模式的海量点云可视化LOD调度方法

针对受限于计算机内存,海量三维点云数据无法一次性加载显示的问题,提出了一种基于像素模式的海量点云可视化LOD调度方法。该方法主要包括生成八叉树点云索引文件和设置LOD模型调度范围两个阶段,首先采用八叉树的原理对点云数据进行分层和抽稀,生成索引文件;再基于八叉树点云索引文件构建点云LOD模型;最后根据原始点云的分辨率自动计算LOD模型节点的像素阈值。在实时可视化的过程中,以LOD模型节点在屏幕上的像素大小是否达到预定阈值为判断条件,对其进行调度,避免了距离模式下海量点云可视化出现的卡顿问题。     

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。     

利用虚拟建模语言创建3维城市的探讨

简要介绍了利用虚拟建模语言(VRML)和常用3维软件3DMAX 创建能够在互联网及非互联网上浏览3维城市场景的一般方法,以及 VRML 的特点,重点探讨了创建动态交互浏览控制的3维城市不同于静态场景的关键技术,以及创建3维模型以提高场景真实感和浏览速度的一些建模技巧。     

基于WEB三维虚拟场景的建立

随着万维网的发展,在网上实现3维图形的显示、漫游、分析和量测成为研究的焦点内容之一。本文总结了基于WEB的三维虚拟场景的建立与编程技术———VRML与Java3D技术,对这两种技术的运行机理、实现机制作了较详细的论述,并给出了相应的实例。实例证明基于VRML和Java3D建立WEB上的三维模型可以提供给用户一个逼真的、实时的、可交互的三维虚拟场景。     

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。     

LOD技术与制图综合在多尺度地图适时显示中的应用研究

多尺度地图适时显示是电子地图可视化过程中的瓶颈问题,在这一领域人们已经探索出不少行之有效的方法。本文将一种三维场景复杂程度控制技术———LOD技术,结合传统的制图综合技术,用于电子地图可视化。通过对地理要素分类建立LOD模型,其中地理要素的分类方法,以及LOD层次参数的设定,综合算法的选取等提出一些理论依据,旨在为电子地图可视化提供一个标准和数学依据。并已通过《深圳市龙岗电子地图集》制作项目的实践,初步实践了这一技术结合。     

基于KD树的点云数据自适应屏幕精度高效显示方法北大核心CSCD

海量激光点云数据的快速显示是目前一个技术瓶颈。本文提出一种基于KD树的点云数据自适应屏幕精度的高效显示方法,采用类似LOD的技术将点云进行KD树的组织,并在KD树节点上引入屏幕精度的概念,在点云数据显示时,计算KD树节点在屏幕上的投影范围,进而决定其是否显示点云细节。试验证明,该算法在显示大规模点云数据时,由于通过KD树自适应屏幕精度调度点云数据使绘制点的数据量大大减少,从而大大加快了点云的显示速度。     

细节层次简化建模在地图可视化中的应用研究

层次细节简化(LOD)是一种有效控制地图模型复杂程度,提高可视化效率的重要方法,其模型算法的研究是地图可视化表示技术的关键技术之一.主要分析了LOD的三种应用类型,重点就可视化中地图图层、点、线、面、注记的LOD模型建立进行了探讨研究.     

基于KD树的点云数据自适应屏幕精度高效显示方法

海量激光点云数据的快速显示是目前一个技术瓶颈,本文提出一种基于KD树的点云数据自适应屏幕精度的高效显示方法,采用类似LOD的技术将点云进行KD树的组织,在KD树节点上引入屏幕精度的概念,在点云数据显示的时,计算KD树节点在屏幕上的投影范围,进而决定其是否显示点云细节。经实验证明,该算法在显示大规模点云数据时,由于通过KD树自适应屏幕精度调度点云数据使绘制点的数据量大大减少,从而大大加快了点云的显示速度。     

一种基于嵌入式地形的三维数据建模与调度方法

本文针对嵌入式系统的内存资源及计算能力有限的特点,设计了一种基于线形四叉数结构的静态LOD(Level of Detail)地形,采用分层分块的方法来组织格网的地形数据。在此基础上,对数据动态调度过程中的相关问题进行了分析,实现了基于多分辨率LOD的二维地形数据调度算法,较好地解决了嵌入式系统地形数据的实时可视化问题。     

基于VRML三维动态虚拟现实场景的实现

本文分析了VRML与VR的关系。然后在简要介绍VRML的基础上，详细论述了用VRML构造3D虚拟现实模型及动态虚拟场景的方法及其关键技术，并举例以各应用进行了比较说明。最后总结了VRML的优缺点及其发展趋势。     

用于虚拟现实的分区漫游

为了加快对三维可视化中海量数据浏览的速度，提出了分区漫游的思想，并通过虚拟现实建模语言和Java的结合来实现。     

高精度曲面建模的三维地形可视化研究

根据高精度曲面建模理论(HASM)中曲面单元算法的特点,提出基于视点的多分辨率LOD实时生成算法。该方法通过对规则格网的DEM数据进行划分,以单元分片为基本单位对DEM数据进行组织。根据各曲面单元与视点的相对关系,以不同间距对曲面单元进行内插,实时重建视景内的三维地形。在实时显示过程中,对硬盘中的数据进行实时读取,采用多线程技术对图像渲染操作进行处理,实现了对DEM数据的实时计算、动态显示。该方法无需对规则格网DEM数据建立空间层次组织结构,在对虚拟地形进行实时漫游过程中,存储空间占用少,不受数据规模的影响。     

The visualization of socio-economic GIS data using virtual reality tools

This paper addresses two issues: the use of 'realistic' environments for the visualization of socio-economic data, and the use of virtual reality tools for the exploration of data from existing GIS databases. 'Realistic' is here used in a narrow sense to imply the reconstruction of real-world scenes in which major components of the physical environment are reconstructed to facilitate geographical visualization. A review of visualization techniques for geographically-referenced 3-D data is presented, and the translation of an existing urban GIS database into virtual reality modelling language (VRML) demonstrated for a study area in Cardiff, UK. This work shows that the export of conventional 2-D GIS data into virtual reality toolkits can be relatively straightforward, and offers exciting new avenues for visualization and exploration. We argue that some of the parameters of the true scene such as colour, building shape, and texture may be directly modified in order to represent otherwise unobservable socio-economic characteristics, in the spirit of exploratory data analysis. These issues are of particular importance in the context of current advances towards the dynamic linkage of GIS and virtual reality modelling.     

网络环境下的虚拟古典建筑场景建模

在研究我国古典风格建筑特点和对比分析现有建模软件的优缺点的基础上,选择3DStudioMax建立场景模型,并通过VRML编程进行场景驱动,嵌入网页发布。     

Automated reconstruction of 3D models from real environments

This paper describes an integrated approach to the construction of textured 3D scene models of building interiors from laser range data and visual images. This approach has been implemented in a collection of algorithms and sensors within a prototype device for 3D reconstruction, known as the EST (Environmental Sensor for Telepresence). The EST can take the form of a push trolley or of an autonomous mobile platform. The Autonomous EST (AEST) has been designed to provide an integrated solution for automating the creation of complete models. Embedded software performs several functions, including triangulation of the range data, registration of video texture, registration and integration of data acquired from different capture points. Potential applications include facilities management for the construction industry and creating reality models to be used in general areas of virtual reality, for example, virtual studios, virtualised reality for content-related applications (e.g., CD-ROMs), social telepresence, architecture and others. The paper presents the main components of the EST/AEST, and presents some example results obtained from the prototypes. The reconstructed model is encoded in VRML format so that it is possible to access and view the model via the World Wide Web.     

基于瓦片数据的DEM构建与显示

对于大规模地形而言,地形网格的实时动态绘制速度和质量一直是人们关注的重点。地形漫游在仿真、模拟、虚拟现实、游戏等领域都有广泛的应用。该文在研究多种层次算法的基础上,采用一种地形瓦片重组数据结构的方法实现实时高帧率的绘制大规模地形。分析了地形场景数据管理与实时调度,视相关多层次细节模型与可见性判断以及分层数据组织和瓦片数据绘制等关键问题,并给出了相应的解决方法,改进了视景体裁切重组地形数据的方法。实验结果表明该方法在保持地形逼真的前提下,有很好的绘制网格帧率和实时动态交互效果。     

基于Web的CCGIS浏览器插件的设计与实现

首先介绍了网络3维虚拟现实的发展现状和一般实现方法，结合数码城市GIS软件的研发，提出了基于Web的3D城市模型浏览器插件的3层浏览器／服务器体系结构，然后重点介绍了采用Java和Java 3D实现客户端3维数据在线操作与动态显示和服务器端一体化数据库管理功能的实现方法。该插件能用于Internet上发布3维城市信息，实现3维空间信息的数据共享，并提供给用户一个逼真的、实时的、可交互的虚拟3维城市。最后给出了一个实验例子和几点结论。