移动GIS中可视化技术研究

针对移动设备硬件特点,提出移动GIS中3D可视化简化模型,并设计简化的三维投影变换算法,描述根据已有的2D矢量数据创建3D地图的过程。接着针对移动设备有限的软硬件资源条件,提出了空间数据组织和处理原则。为了逼真地展现地理场景的立体视觉效果,给出了3D可视化预处理措施,并采取了必要的3D场景增强技术,以较少的时间和空间代价,完成3D变换。最后,通过实验,在移动G IS系统中实施了基于2D矢量空间数据的3D可视化技术,生成直观、逼真、实时的3D地图,同时给出了实验测试数据。     

DEM起伏纹理的视觉认知内涵与多变量消隐方法

地形是在内外营力的共同作用之下综合形成的,不同类型的地形具有不同的起伏形态特征,从全局或宏观的观测视角,可以视觉感知到这种地形起伏及其特征规律。纹理是众多物体表面呈现的有规律的线条组合,DEM作为地形的数据表达,不同地形类型区域的起伏形态具有纹理的显著表征。目前,对于DEM纹理研究主要是从DEM影像认知的角度出发,利用图像纹理的计算方法进行地形纹理对象描述和指标的提取,并基于获取的纹理对象进行区域地形特征分析和地貌类型的分类,在视觉上的反映存在不足。DEM起伏纹理作为一种基于某种观测视角和尺度的地形要素组合对象,首先需要对其进行系统的视觉认知,明确基于视觉认知的DEM起伏纹理构成要素和不同视觉变量控制的纹理要素组合结构,通过实现DEM起伏纹理的多维可视化建模,达到DEM数字地形建模的抽象与简化。基于此,本文以DEM地形起伏纹理为研究对象,对DEM起伏纹理进行视觉认知,明确DEM起伏纹理的涵义并建立提取方法,使用建立的方法实现了DEM起伏纹理的提取,取得了较好的提取效果。从视觉感知的机制出发,确定了决定视觉感知结果的视觉变量组合。确定了包含景深、长度和邻域等用于视觉综合的参数,设计建立了多变量的DEM起伏纹理消隐方法。最后设置视觉变量并使用该方法实现了DEM起伏纹理的消隐,消隐后DEM起伏纹理的数量分别降低了45.2%和53.2%,视觉上也取得了较理想的结果,具有一定的应用价值。     

基于画家算法的2.5维统计地图符号消隐方法

在利用2维符号图元构建2.5维统计地图符号时,图元的绘制顺序会影响其相互之间的压盖关系,不合理的绘制顺序将会导致2.5维地图符号模糊不清、表达无力。因此,必须采取特定的策略合理地安排图元的绘制顺序,以完成符号的顺利绘制。此处通过对画家算法的分析,探讨基于该算法构建2.5维统计地图符号的基本思路,提出基于画家算法的2.5维统计地图符号空间消隐方法,详细阐述轴式消隐、面式消隐、体式消隐和扇式消隐等几种消隐方法,在保证图元完整性表达方面取得了良好的效果。实验结果表明,该方法可以有效地解决符号图元之间因绘制顺序不合理而产生的相互遮挡压盖问题,构建外形精美的2.5维统计地图符号,在一定程度上提高了统计地图的整体显示效果。     

基于MATLAB的图形用户界面设计

研究利用MATLAB实现三维图形的多样显示、消隐、光照等交互操作.利用MATLAB编程,绘制出了真实感地球、实体地球、线宽性地球,交互显示出地球的这三种表现形态;利用消隐技术对三维曲面图作消隐处理,使大家更直观地了解消隐技术的作用效果;利用光照技术,展示出三维曲面在不同光照模式下的显示效果,使大家对光照增强图形逼真度有一个直观的印象.通过上述三方面的研究,展现出基于MATLAB设计用户界面巨大的简洁性和方便性.     

关于真实感地形可视化的研究

主要介绍了地形从模型到可视化对象生成的原理和基本步骤,利用这些原理、步骤,可以不借助任何基础引擎实现地形的可视化,为3D开发者提高地形可视化技术和应用能力,提供了一定的理论和经验基础。