实现复杂态势符号在三维场景中的绘制

通过分析了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,实现在三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,该方法能用于在三维场景中绘制复杂态势符号,并在系统项目中取得很好效果,使绘制的态势符号能随地形起伏.     

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.     

基于模板阴影体原理的3维矢量数据绘制算法

提出了一种基于模板阴影体原理的3维矢量数据绘制算法,实现了矢量数据在虚拟地形场景中的实时高质量叠加绘制。算法由矢量多面体创建、模板缓存掩模图像生成和矢量数据绘制3部分组成。理论和实践表明,该方案是一种具有像素级精度的基于屏幕空间的算法。它不仅能够有效克服基于纹理的矢量绘制方法所产生的走样现象,而且与地形数据的复杂度无关,因而具有较高的执行效率。     

基于模板阴影体原理的3维矢量数据绘制算法

提出了一种基于模板阴影体原理的3维矢量数据绘制算法,实现了矢量数据在虚拟地形场景中的实时高质量叠加绘制。算法由矢量多面体创建、模板缓存掩模图像生成和矢量数据绘制3部分组成。理论和实践表明,该方案是一种具有像素级精度的基于屏幕空间的算法。它不仅能够有效克服基于纹理的矢量绘制方法所产生的走样现象,而且与地形数据的复杂度无关,因而具有较高的执行效率。     

基于模板阴影体算法的矢量数据在三维场景中的绘制

提出一种基于模板阴影体算法的矢量数据绘制方法,实现矢量数据在三维场景中的高质量实时叠加显示。南于该方法基于屏幕空间,所以具有像素级的精度,不会出现传统的基于纹理方法所产生的绘制走样现象;而且不受地形几何数据的约束,其执行效率与地形数据的复杂度无关,仅取决于矢量数据本身的复杂度。详细论述基于模板阴影体算法矢量数据绘制的关键技术,并通过试验验证该方法的有效性。     

基于网格服务的空间信息3维可视化技术

构建基于网络的城市3维空间信息服务系统,需要解决海量3维地形数据、影像数据和纹理数据的网络传输,以及客户端场景渲染绘制实时处理能力等问题.针对3维空间信息可视化功能日益复杂的特点,利用网格服务的前沿技术,将现有的3维可视化处理环境服务封装为服务组件并进行网格化部署,充分利用集群网络上的计算和服务资源,实现网络3维数据的高效实时绘制与服务.     

3维场景中树的一种简易绘制方法

在3维GIS中，树属于复杂地物。在简单介绍目前常用的树木绘制方法的基础上，给出绘制3维树木的一种简易方法－贴图法。实践证明，该方法在3维场景的描述中具有一定的通用性，且其实现的思想可以被绘制其他相关地物所借鉴。     

战场电磁态势3维可视化技术

科学直观地显示战场电磁态势,有助于电子战指挥员对战场电磁态势的准确判断,从而科学决策、合理部署电子对抗力量.根据3维符号多视觉变量的特点,设计并实现了适合于电磁态势表达的电磁态势3维仿真符号.重点解决了表达电磁目标间交互事件的动态仿真符号、表达电磁装备工作状态的序列图像符号以及表达红外箔条干扰的粒子特效符号.为战场电磁态势提供了一套基于3维符号的表示方法.     

面向应用的3维虚拟场景技术研究

随着GIS的不断发展,地形的3维立体显示已成为主流,但传统方法生成模型过程复杂、真实感不强,无法在应用中提供足够的信息量。本文所述的3维虚拟场景生成方法,从实际应用出发,以真实地形地貌为标准,形成了一套完整的生成虚拟地形、地物、模拟天空的流程,并进行可视化实验。实验结果表明,使用该方法能够对实际场景进行仿真,模拟地物、植被的分布,达到小数据量实现3维虚拟场景的目的。最后,对所生成的示范系统进行验证分析,表明该方法简单、快速,对林业小班划分、农业土地管理等多个领域都有一定的实际参考价值。     

面向大场景3维可视化的矢量数据组织研究

针对矢量数据在大规模3维场景中的快速可视化需求,分析了矢量数据在大规模3维场景中的绘制方式和显示特点,提出了一种基于LOD的矢-栅混合数据模型。首先,介绍了LOD技术的基本原理和实现机制,然后,采用矢量数据简化与栅格化技术,设计集矢量和栅格模型为一体的混合数据模型,构建了多分辨率的矢量数据库,利用3维GIS的视点控制机制,建立显示尺度与矢量、栅格金字塔层的对应函数,最后以"神州遨游"为基础平台,在大规模3维场景中对道路、境界、水系等基础矢量数据进行了实验。实验表明,矢量数据在3维大规模场景中实时绘制时结合了两种数据模型的优点,具有更灵活的选择性,提高了数据的传输效率及显示效果,实现了多分辨率矢量数据的自适应快速表达。     

海岛礁及周边区域海陆一体化三维建模研究

对海岛礁及周边的复杂地形环境及特点进行了分析,针对岛礁区域复杂地形要素的特点,提出了适用于海岛礁及周边复杂地形海陆一体化三维建模的方法,能够有效地对海岛礁及周边复杂地形进行建模。以舟山群岛附近海域海岛及周边地形作为实验数据,对海岛礁及周边复杂地形进行了海陆一体化三维建模,并在GeoGlobe等平台上进行了验证。实验表明,该方法对海岛礁及周边区域海陆一体化三维建模有较好的实用性。     

地形模型的多分辨率简化与压缩

在地形的三维表达中 ,海量的三维数据在显示、存储、传输等方面存在着很多困难。为了解决这些困难 ,本文提出了一种基于渐进简化的多分辨率几何简化与压缩方法。通过该种方法 ,复杂的地形模型能够很好的被简化成适于LOD连续表达的方式 ,并且在简化基础上的数据压缩可使地形模型的存储量减少、绘制速度增加、网络传输效率提高 ,其结果能够胜任地形模型在网络上的渐进传输     

无人机三维航迹规划改进方法

在地形起伏的复杂环境下进行遥感观测任务需要进行三维航迹规划以适应多变的自然环境,而且在规划航迹时需要考虑减少飞行时间和能量消耗以提高作业效率.本文提出了一种曲面趋平化算法(CSFA),首先采用准均匀B样条曲面拟合算法对CSFA算法处理后的目标区域DEM进行插值,构建区域的自然环境地形模型;然后为了减少时间和能量的消耗,...     

面向地上下无缝集成建模的新一代三维地理信息系统

地上下无缝集成三维建模是新一代3DGIS的主要标志,地上下无缝集成建模已成为当务之急。在三维空间建模技术现状与存在问题、目标层次与功能需求及三维空间模型现状与趋势分析的基础上,介绍了地上下集成建模的两个层次和无缝集成的基本原理;阐述以CD-TIN为纽带、以BRep-TIN-GTP为核心、以三层混合模型为成份的地上下集成空间数据模型的概念结构与典型逻辑关系。并结合城市与矿山应用,介绍该集成模型在GeoMo3D系统中初步实现后的可视化效果。同时,指出了与地上下集成建模相关的近年3DGIS的主要攻关方向和重点理论难题。     

随机中点位移法在三维地形插值显示的适用性分析

三维地形模拟技术是当前计算机绘图领域中研究的重点之一。针对粗略地形的格网用分形技术进行插值,通过定量数据分析分形计算效率,预测产生的分析数据量。基于随机中点位移法中的菱形-方形法三维地形模拟;通过统计数据量和效率推求合适的递归次数范围,缓解计算量和地形逼真度之间矛盾的方法,以及用此方法进行三维地形的分析和预测的适用性分析。     

小波分析在空间数据处理中的应用研究

在GIS中,海量数据的处理问题一直是个难题,如果解决了海量数据的网上传输,则在WebGIS中就可以实现大范围矢量影像叠加漫游及大范围地形三维浏览飞行展示。在研究基于小波系数的地形、DEM及影像简化方法的基础上,提出了一种基于小波变换的大规模地进行简化算法;其思路是先将大地形、影像分块管理并作小波变换,然后根据视野从中提取可见的一组子块,最后基于小波系数进行简化并绘制地形和影像。试验结果证实了小波分析方法对地形简化的有效性。在数据处理过程中,对小波变换处理过程进行了优化和改进。     

不同地形环境下无人机航线规划及三维建模分析

针对不同地形环境下存在的飞行安全性低、数据冗余、构建三维模型质量和精度差等问题,本文以单镜头四旋翼小型无人机为试验设备,对平坦地形环境下的复杂单体建筑使用井字形交叉航线和环视航线;对复杂山地地形环境下的泥石流沟谷使用水平航线、井字形交叉航线及视频航线构建三维模型,并结合航线参数、三维模型质量和精度,探讨了不同地形环境下无人机航线规划方案对三维模型构建的影响。经评价分析可知:①使用环视航线能安全、快速地获取平坦地形下的复杂单体建筑影像,构建完整、质量好、精度高的三维模型;②使用井字形交叉航线能构建山地地形下泥石流沟谷的完整、质量好、精度高的三维模型,但飞行安全性、时效性较低;③使用视频航线,影像重叠度高,能构建完整、质量好的三维模型,模型精度并无明显差异。     

A New 3‐D Solar Radiation Model for 3‐D City Models

Estimates of solar radiation distribution in urban areas are often limited by the complexity of urban environments. These limitations arise from spatial structures such as buildings and trees that affect spatial and temporal distributions of solar fluxes over urban surfaces. The traditional solar radiation models implemented in GIS can address this problem only partially. They can be adequately used only for 2‐D surfaces such as terrain and rooftops. However, vertical surfaces, such as facades, require a 3‐D approach. This study presents a new 3‐D solar radiation model for urban areas represented by 3‐D city models. The v.sun module implemented in GRASS GIS is based on the existing solar radiation methodology used in the topographic r.sun model with a new capability to process 3‐D vector data representing complex urban environments. The calculation procedure is based on the combined vector‐voxel approach segmenting the 3‐D vector objects to smaller polygon elements according to a voxel data structure of the volume region. The shadowing effects of surrounding objects are considered using a unique shadowing algorithm. The proposed model has been applied to the sample urban area with results showing strong spatial and temporal variations of solar radiation flows over complex urban surfaces.