三維地形生成的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過對真實自然環(huán)境的模擬，可以在計算機中展現(xiàn)一個逼真的虛擬數(shù)字環(huán)境，人們將其應(yīng)用于娛樂、教育、訓(xùn)練等眾多領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實技術(shù)仿真應(yīng)用不僅要求可視化系統(tǒng)具有高度真實感，更需要保證良好的實時性，從而使參與者沉浸在虛擬數(shù)字環(huán)境中。三維地形是構(gòu)成虛擬數(shù)字環(huán)境的重要組成元素，它直接影響著虛擬環(huán)境的真實感。隨著人們對三維地形的數(shù)據(jù)規(guī)模和精度需求的不斷增加，現(xiàn)有的普通計算機硬件條件成為大規(guī)模三維地形可視化的瓶頸。本文以多分辨率地形模型生成方

2、法為基礎(chǔ)，對大規(guī)模三維地形生成及可視化的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究。主要工作如下:
　　以真實地形高程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究基于規(guī)則網(wǎng)格的多分辨率地形模型生成技術(shù)。給出三維地形的時空連續(xù)性解決方案，解決了多分辨率地形模型繪制時出現(xiàn)的裂縫和突跳問題;在傳統(tǒng)的地形評價準(zhǔn)則中引入地形特征屬性因素，從而使場景在保留必要地形細(xì)節(jié)特征的前提下最大程度的簡化地形網(wǎng)格;利用視域裁剪方案消除大量的冗余地形數(shù)據(jù)，提高了場景繪制效率。
　　為解決大規(guī)模地形數(shù)

3、據(jù)載入內(nèi)存受限制的問題，研究了大規(guī)模地形數(shù)據(jù)分塊化管理與調(diào)度方案。制定了大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的管理原則，并利用分塊化管理方案組織海量地形數(shù)據(jù);建立基于邏輯塊的地形數(shù)據(jù)重組織，保證了地形數(shù)據(jù)在存儲空間上的局部連續(xù)性;給出了基于擴展視錐體的數(shù)據(jù)預(yù)測方案;實現(xiàn)雙線程方式下大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的預(yù)取調(diào)度和場景繪制，有效提高了系統(tǒng)內(nèi)存的利用率。
　　為了提高可視化場景的真實感，研究了基于四叉樹結(jié)構(gòu)的多分辨率紋理的映射方案。依據(jù)圖幅紋理思想將原始地形紋理