大規(guī)模三維地形的簡(jiǎn)化研究.pdf

1、目前，大規(guī)模三維地形可視化技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注，已成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)重要的研究領(lǐng)域，并應(yīng)用于三維地理信息系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、三維場(chǎng)景游戲等諸多領(lǐng)域。但有限的計(jì)算機(jī)硬件條件很難高效地處理海量的地形數(shù)據(jù)，這使得三維地形可視化中的地形網(wǎng)格簡(jiǎn)化算法成為最重要的研究方向之一。簡(jiǎn)化算法在保證地形輪廓與真實(shí)地形相符，并且表現(xiàn)出一定必要細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上，能夠盡量減少構(gòu)成網(wǎng)格模型的三角形數(shù)量，提高生成效率。所以，研究大規(guī)模地形可視化中的網(wǎng)格簡(jiǎn)化算法是非常有意義的。

2、
　　建立三維地形主要分為兩個(gè)階段，數(shù)據(jù)處理階段和模型繪制階段。數(shù)據(jù)量巨大是大規(guī)模地形繪制速率降低和漫游質(zhì)量下降的根本原因，因此，有效的數(shù)據(jù)處理方法是提高模型簡(jiǎn)化效果的必要手段。為此，本文提出一種分塊Morton編碼壓縮方法，用于壓縮原始數(shù)字高程數(shù)據(jù)。此方法使用改進(jìn)的二級(jí)精度劃分方法進(jìn)行地形分塊。利用地表粗糙度作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，只對(duì)地表粗糙度比較小的地形塊編碼壓縮，減少數(shù)據(jù)讀取及編碼數(shù)量，提高壓縮速率。在模型繪制階段，模型的建立方式和

3、生成準(zhǔn)則等也對(duì)模型繪制及簡(jiǎn)化質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。對(duì)此，本文利用規(guī)則網(wǎng)格地形數(shù)據(jù)，研究基于四叉樹(shù)結(jié)構(gòu)生成模型的方法，在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究視相關(guān)地形生成準(zhǔn)則，對(duì)基于地形局部熵的生成準(zhǔn)則進(jìn)行改進(jìn)，提出一種視相關(guān)局部熵生成準(zhǔn)則，利用此準(zhǔn)則簡(jiǎn)化近處地形。將其與Phong光照模型結(jié)合，形成混合地形生成準(zhǔn)則，用Phong光照模型對(duì)遠(yuǎn)處地形進(jìn)行簡(jiǎn)化。混合生成準(zhǔn)則在提高地形簡(jiǎn)化率的同時(shí)能夠保留地形局部細(xì)節(jié)。
　　最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文提出的兩