基于投影网格的大面积水面生成算法

本文主要研究在现代硬件条件下,如何为渲染生成一个大面积的水面。为了达到摄像机高低不同时对分辨率的要求,同时保持空间的可量测性,现在经常使用的生成算法是各种"层次细节"的方法。但层次细节也存在存储数据量大以及接边等问题。本文介绍了一种替代的算法:投影网格算法。投影网格从我们希望在投影后得到的网格入手,反向找出网格在投影前的位置,更有目的性,有自己的优势。     

体绘制技术在地学3D GIS 可视化中的应用研究

体绘制技术是目前科学计算可视化研究的一个重要组成部分，对地质体内部属性分布的可视化有重要意义。该文针对地学研究中几何建模和属性建模同样重要的特点，基于一种矢栅一体化的混合数据模型，对地质体表面采用三角面片描述几何形状，对地质体内部采用基于八叉树的自适应网格剖分技术描述内部属性特征。对网格剖分后的体数据，采用体元投射的体绘制技术进行地质体内部属性可视化，显示出很好的效果，具有实际应用意义。     

面向专题制图的网络平台设计与实现研究

针对当前Web3DGIS的专题制图中动态专题制图和主动专题制图的缺点,本文设计并实现了一个基于富客户端/服务器的Web3DGIS平台,并以此为基础,采用一种改进的主动专题制图方法,通过三级缓存机制、基于几何的矢量数据渲染等技术手段,有效地提高了GIS中专题地图的渲染效率及制图能力。     

面向WebGL的矢量数据三维绘制技术

矢量数据的叠加显示能够提高三维虚拟地球的表达效果与分析能力。受限于GPU的计算精度,在三维虚拟地球中矢量数据绘制普遍存在抖动现象和深度冲突现象。对基于WebGL的矢量数据三维绘制中计算精度问题进行了分析,提出了使用CPU RTC技术和GPU RTE技术提高顶点变换的精度,使用多视锥渲染算法和深度平面技术解决深度缓存精度问题。实验证明,这几种技术和算法可以有效缓解抖动现象和深度冲突现象导致的视觉干扰,改善了各种尺度和范围的矢量数据在三维地形上的叠加显示效果。     

基于剖分的中尺度海洋温度场三维显示技术

针对网格化和数据量庞大的中尺度海洋标量场数据在其三维可视化中表现出来的构造效率较低和表达连续性效果较差的问题,以剖分重构为核心思想,采用三线性插值算法对数据进行加密处理,基于不同角度平面对温度场进行剖分和色彩映射,最后采用OpenSceneGraph图像渲染引擎的颜色、光照、透明度和回调等渲染技术展现更为真实的、科学的动态三维温度场,提供一种简洁、高效、科学的中尺度海洋温度场表达方法。     

地形RSG模型的动态构网算法

论述了一种基于规则格网地形模型的动态构网算法。通过定义模型中顶点间的约束关系以及顶点误差的继承方法，利用四叉树构建出顶点的层次结构，有效解决了不同分辨率网络间接边的裂缝问题，实现在模型误差控制下的多分辨网络的实时正确构网。实验证明，该方法对于实时控制地形模型的细节层次，增强地形模型的绘制效率是非常有效的。     

一种快速地球大气效果3维绘制方法

介绍了地球大气模型,并回顾了国内外大气的3维绘制算法。在此基础上提出了一种基于简化模型的快速大气效果绘制算法。该算法综合利用Billboard与图形学雾化效果,逼真模拟出了地球大气的可视化效果。实验结果表明,该算法简单有效,避免了复杂的物理计算,大大提高了绘制效率。     

体视化关键技术

体视化技术有着广泛的应用前景。对体视化的几种关键技术进行了分类综述，介绍了体数据的表示和分类，面绘制、体绘制和混合绘制各类典型算法的原理和特点。体数据的表示方式涉及到表示精度、存储量和处理时间之间的矛盾，要根据实际问题的具体特点和要求加以选择。体数据的分类是整个可视化算法中的一个关键步骤。只有对体数据进行准确的分类，才能经过处理得出合理的图像。近年来为加快绘制速度和提高图像质量提出了许多改进的体视化算法，并对部分改进算法进行了介绍。     

海底地形数据组织与可视化选取技术

海洋测绘数据信息化是构建智慧海洋的基础, 而海底地形数据是海洋测绘数据中的重要内容。为更加便捷和高效地 管理与利用地形数据, 本文结合工程实际需求, 研发了海底地形数据管理平台。首先, 基于海底地形数据的特点, 提出多分 辨率海底地形组织模型, 对不规则区域的海底地形进行多分辨率模型构建, 实现了对多波束实测数据的组织管理; 在此基础 上, 提出了多尺度海底地形分级渲染优化算法与海底地形数据空间截取算法, 利用分级渲染与数据裁剪算法实现对海底地形 数据的可视化表达预览和选取服务; 最后, 以典型的多波束测深数据为例, 基于研发平台完成了数据从存储 、组织管理到可 视化预览选取的一体化管理与服务, 验证了本文算法的可靠性与实用性, 同时可为海底地形数据管理服务提供一定参考。     

复杂机场环境的多维动态可视化方法

针对飞行器可视导航中复杂机场空地环境多维要素动态交互可视化的难题,基于空地环境要素威胁语义统一的信息场模型,采用体绘制、面绘制与切片绘制混合的方法对机场近区域复杂多样的地形地貌、电磁和气象等威胁态势信息进行交互式动态可视化表达。以某机场的典型模拟数据为例,实现了威胁态势的动态交互可视化,验证了该方法的实用性和有效性。