ROAM算法原理及其可视化应用研究

3维可视化是GIS、计算机仿真、虚拟现实等领域中的关键技术之一,而基于多层次细节的实时优化自适应网格动态地形渲染算法(ROAM)凭借其简单性和可扩展性成为解决海量高程数据地形可视化的常用方法。本文详细剖析了ROAM算法的原理及其特点,并给出了该算法的一个具体的实现过程。     

海量地形可视化的研究现状与前景展望

大范围、海量地形数据的可视化是当前地理信息系统、虚拟现实、军事仿真等领域的研究热点之一。该文从计算机硬件、软件两方面对海量地形可视化的系列实现技术进行了归纳与总结,包括图形显卡的硬件加速、图形软件包的显示优化、地形简化、可视性裁剪、分块动态调用等;之后对海量地形数据可视化的未来研究方向进行了展望,认为在海量地形数据的简化算法、面向网络的海量地形可视化、海量地形数据的空间数据库存储等方面应该进一步加深研究的力度。     

3层C/S结构及其在3维地形虚拟现实中的应用

介绍3层Client／server(C／S)结构的基本概念，分析3层结构下软件开发的优点，并且研究3层C／S结构在3维地形虚拟现实中的应用。对客户端3维地形虚拟现实可视化界面的建立、应用服务器和数据服务器的设计与实现以及各层问数据传递技术等问题进行研究，并对基于3层C／S结构下开发的3维地形虚拟现实系统进行测试。     

GPS车辆导航中3D场景的建立

重点研究了交通网络数据主要内容与相应的3维表达,最后得到交通网络3维GIS数据概念模型,并建立了地理空间数据库;应用Visual Basic和Ao技术对ArcScene进行二次开发,采用建筑物点状3维模拟符号、两张图像交叉构建树木3维模型和道路模型的制作方法,实现了路面及构造物、建筑物和树木的3维可视化,完成了一定范围的3维导航场景。     

海量地形漫游中动态LOD算法研究

3维地形数据快速漫游一直是3维GIS、虚拟现实和游戏研究的重点。在采用数据分块、动态LOD技术、动态纹理等技术的基础上实现海量数据的快速漫游。     

基于IDL三维地形建模及可视化技术研究

三维地形建模及可视化是GIS、计算机图形学、虚拟现实、数字摄影测量等领域的研究热点。在分析第四代交互可视化数据语言IDL的基础上,应用组件编程技术实现了高程数据和遥感图像进行地形三维合成的可视化实验系统,与传统方法相比,运用IDL进行地形建模及可视化具有较高的程序开发效率和较强的地形可视化效果。     

基于四叉树索引和双缓存机制的GIS动态可视化模型设计与实现

针对GIS数据的多维、海量、动态性等特点,本文设计了基于四叉树和双缓存机制的GIS动态数据可视化模型,并详细地介绍并阐述该模型的数据存储规格和数据可视化方法及其特点。基于四叉树索引结构和多线程双缓存机制,构建GIS动态数据可视化模型,探讨多线程分层绘制动态对象方法和GIS空间数据库实时更新方法,实现GIS海量数据的动态化、序列化、实时可视化表达。并测试对比了常见可视化算法与本算法之间的显示效率,发现本研究算法针对多种GIS图形类型、大数据量GIS数据显示,均有较高的效率提升,实验证明该方法稳定可行,可为其他GIS动态数据的可视化提供参考。     

基于Skyline的3维GIS可视化方法的研究

3维GIS以其突出的3维可视化、虚拟现实场景等特点正越来越多的受到人们的关注。 Skyline是一款3维GIS平台软件,提供了3维场景显示及二次开发功能。利用Skyline开发的3维GIS,其可视化效果与很多因素有关。本文从3维模型的构建、数据加载、对象渲染和场景漫游等方面探讨了如何提高3维可视化效果。     

基于3维GIS的地形可视化及其应用

借助GIS强大的空间数据处理和3维可视化分析功能,以长江中游湖北地区为试验区,利用现有的遥感影像、数字高程模型(DEM)和地理要素的矢量数据,实现了地形的3维可视化和地表分析。解决超大数据量数字高程模型(DEM)快速显示的算法,研究了基于3维场景空间分析的理论,最后对系统的实现做了简要介绍。     

基于Skyline的三维GIS构建与研究

三维GIS是指能对区域空间内的对象进行三维描述和分析的GIS系统。随着三维GIS的发展与应用,二维GIS数据难以满足信息化的发展以及对信息数据的客观需求,三维GIS的出现弥补了二维GIS在空间上表达的不足。与二维GIS相比较,三维GIS可实现对空间信息的直观可视化表达,可进行多维度的空间分析,这使得三维GIS成为信息化建设的重要成分,是目前GIS研究和发展的主要方向。Skyline凭借其国际领先的三维可视化显示技术,可以利用遥感影像数据、数字高程数据搭建一个对现实世界进行模拟的三维大场景。Sketch Up、3DMAX都是很好的三维建模及模型渲染软件。本文总结了国内外三维GIS的研究现状,研究了基于Skyline的三维GIS构建的关键技术,包括三维场景的构建与优化、数据加载以及协同技术,以及基于Sketch Up、3DMAX的精细模型的构建、模型导入Skyline。     

集成空间信息技术的大型土遗址信息化保护

为了实现大型土遗址的信息化保护和有效利用,本文研究利用激光扫描技术获取遗址建筑三维数据、测绘技术获取地形数据、遥感技术获取地形纹理数据、数码相机拍摄获取遗址建筑纹理数据、地理信息系统技术实现空间数据分析,以及利用虚拟漫游技术实现数据的虚拟漫游与可视化,通过以上技术集成,建立了大型土遗址信息化保护系统,实现了交河故城的三维虚拟再现和信息化保护。     

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。     

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.     

二三维联动的GIS系统体系结构构建技术

结合2维GIS的空间分析功能和3维GIS成熟的可视化技术,提出一个基于VREagle组件的二三维联动方式的GIS系统体系结构,实现了在数据层面和可视化层面上的系统二三维联动操作。通过某港区的应用系统项目开发中的实践证明,此体系结构能够为GIS系统提供逼真的3维交互界面,并辅助GIS空间分析功能的3维可视化效果。     

应用ArcView辅助Creator生成三维地形

地形三维可视化一直以来是地理信息系统、数字摄影测量、虚拟现实等领域的研究热点。本文基于地形三维可视化的重要性和徐州龟山汉墓虚拟重建研究的需要,提出了应用ArcView辅助Creator生成三维地形的方法,以ArcView中生成的Raster专题层作为Creator生成三维地形的高程数据源,通过地形细节层次的创建、高程模型的投影变换、地形转换算法的选择和地形纹理的映射,生成了大面积精确地形,在龟山汉墓虚拟重建系统中取得了良好的实时显示效果。     

基于ArcGIS的空间信息3维建模

信息时代悄然而至,人们已不再将可以定量表达的信息结果局限在2维空间上,逐步向3维空间信息表达深入。利用虚拟现实技术,建立3维信息模型,对存储在数据库中的信息数据进行提取、处理,实现了3维信息的虚拟可视化以及虚拟环境中数据交互查询和交互操作的全过程,并在3维虚拟环境中实现了相应的数据空间分析。     

地学可视化探讨

提出了关于地学可视化的研究框架。地学可视化包括地图可视化、地理信息系统（ Ｇ Ｉ Ｓ） 可视化及其在专业应用领域的可视化。地图可视化与 Ｇ Ｉ Ｓ可视化是地学可视化理论和技术的２ 个基础部分。地学多维图解是从非可视化角度提出的,关于图的地学知识表达、获取及其图的地学问题解的求证原理和方法,是地学可视化的高一级发展阶段。地图可视化中的信息表达交流模型和地理视觉认知决策模型的研究,将从理论上促进地学多维图解模型的进一步发展。基于虚拟现实技术和计算机网络技术的虚拟地理环境是地学可视化、地学多维图解理论和技术发展的最后集成系统。     

输电线路三维模型的构建与数据组织

提出了一种以二维输电线路GIS和DEMs数据为基础,通过三维扩展构建输电线路三维模型的方法;针对虚拟地形环境的特点,采用地形几何与纹理数据一体化组织的策略,以提高实时数据调度的效率。实例证明了该方法的科学性和实用性。