大規(guī)模地形可視化技術研究.pdf

1、隨著計算機圖形學、計算幾何和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，大規(guī)模地形實時可視化技術已廣泛應用于軍事、地圖導航、城市規(guī)劃等領域。衛(wèi)星遙感技術的發(fā)展使獲取高精度的遙感影像信息成為可能，所以繪制出具有高真實感的大規(guī)模地形場景已成為迫切需求。但目前計算機硬件水平有限，在對大規(guī)模地形進行繪制時往往很難達到人們的要求。因此，基于海量地形數據實現(xiàn)實時多分辨率、高真實感的地形可視化漫游系統(tǒng)具有重要的研究意義。
　　首先，研究了目前主流的地形繪制算法，針對計

2、算機圖形硬件顯存容量大、計算速度快的特點，借鑒主流算法中經典的數據結構，實現(xiàn)了基于GPU的瓦片四叉樹實時繪制算法。使用四叉樹的結構對地形塊進行層次劃分，通過計算某一層次的地形塊與視點之間的屏幕誤差來判斷是否對其子節(jié)點進行計算，以減少計算的次數，從而降低計算開銷，提升大規(guī)模地形的繪制效率。
　　其次，在分析和研究了現(xiàn)有地形數據組織與調度策略基礎上，基于改進的LOD算法構建大規(guī)模地形的多分辨率模型，選擇分層分塊方案對地形高程數據和影像

3、紋理數據進行組織，減少了地形數據的存儲空間，提高了數據的傳輸效率；在地形數據實時調度時，改進了視景體相交性測試算法，實現(xiàn)了基于視點的屏幕誤差算法，設計了基于緩存的數據預取策略，引入了多線程技術并發(fā)處理數據調度和數據繪制。
　　最后，綜合地形實時繪制算法和地形數據組織與調度策略，并結合三維仿真技術，實現(xiàn)基于視點的大規(guī)模地形可視化漫游系統(tǒng)，并通過實測數據對比等手段對仿真結果進行了評價，評價結果表明，該大規(guī)模地形可視化漫游系統(tǒng)能夠有效的