大規(guī)模地形快速繪制技術(shù)研究.pdf

1、大規(guī)模地形的繪制一直是計算機圖形學(xué)研究的熱點。大規(guī)模地形繪制主要涉及兩方面的工作，一是對原始地形數(shù)據(jù)進行有效組織和動態(tài)調(diào)度；二是利用細(xì)節(jié)層次技術(shù)對地形模型進行合理簡化，以減少繪制的數(shù)據(jù)量。隨著攝影測量和衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，可獲得的地形數(shù)據(jù)分辨率越來越高，隨之而來的是急劇增加的數(shù)據(jù)量，于是造成了有限的計算機硬件水平同海量地形數(shù)據(jù)之間的矛盾，因此大規(guī)模地形繪制往往難以獲得令人滿意的繪制效率。本文的研究目標(biāo)是提高大規(guī)模地形的繪制效率，針對大規(guī)

2、模地形繪制面臨的主要問題，提出了自己的解決辦法和實現(xiàn)方案。
　　首先，在分析和研究了現(xiàn)有的地形數(shù)據(jù)組織和調(diào)度策略的基礎(chǔ)上，選擇分層分塊方案對原始地形高程數(shù)據(jù)和影像紋理數(shù)據(jù)進行組織，為了減少紋理數(shù)據(jù)的存儲空間并提高傳輸效率，對地形紋理進行壓縮。在數(shù)據(jù)實時調(diào)度時，對內(nèi)存中的地形數(shù)據(jù)進行動態(tài)地管理，引入多線程技術(shù)并發(fā)處理數(shù)據(jù)調(diào)度和數(shù)據(jù)繪制。
　　其次，通過研究目前主流的地形繪制算法，針對目前圖形硬件的運算速度快，顯存容量大的特點，

3、借鑒主流算法的經(jīng)典數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和地形構(gòu)網(wǎng)思想，設(shè)計了一種適應(yīng)圖形硬件的地形快速繪制算法，算法將地形高度圖作為頂點紋理傳入顯存，使用固定的頂點緩存和索引緩存，以三角形條帶方式進行繪制，并通過引入過渡帶很好地消除了裂縫和跳躍現(xiàn)象。
　　最后，為驗證本文算法的有效性和可行性，設(shè)計并實現(xiàn)了一個大規(guī)模地形繪制系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明，本文的方案能夠有效地提高數(shù)據(jù)調(diào)度的效率，充分地發(fā)揮 GPU的可編程性和加速能力，減輕了 CPU運算負(fù)擔(dān)，增加了每秒可繪