虛擬城市中三維建筑物模型的簡(jiǎn)化算法.pdf

1、虛擬城市的實(shí)時(shí)仿真應(yīng)用，通常要求能夠?qū)?fù)雜的三維城市場(chǎng)景進(jìn)行交互式顯示和觀察。然而由于現(xiàn)代城市規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，表示虛擬城市中各種建筑物模型的多邊形網(wǎng)格的數(shù)目已經(jīng)大大超過(guò)了當(dāng)前圖形硬件的承受能力。為了有效地表達(dá)整個(gè)城市環(huán)境，提供快速瀏覽，必須減少最終繪制的三維場(chǎng)景復(fù)雜度，需要采用網(wǎng)格簡(jiǎn)化技術(shù)，從而保證場(chǎng)景中的圖像不失真的情況下，減少系統(tǒng)繪制的圖元數(shù)目。本文根據(jù)目前三維城市模型的應(yīng)用，利用幾何建模方式建立三維城市場(chǎng)景。為了提高虛擬城市的

2、瀏覽速度，并兼顧虛擬場(chǎng)景的真實(shí)感，本文根據(jù)虛擬城市中建筑物模型的特征，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于邊折疊的連續(xù)LOD模型自動(dòng)生成的簡(jiǎn)化算法，該算法在模型簡(jiǎn)化不同階段，利用法向誤差和能量函數(shù)誤差兩種簡(jiǎn)化代價(jià)函數(shù)先后對(duì)網(wǎng)格模型中平面區(qū)域和曲面區(qū)域進(jìn)行簡(jiǎn)化。法向誤差簡(jiǎn)化代價(jià)通過(guò)折疊兩個(gè)法向幾乎平行的頂點(diǎn)組成的邊，在網(wǎng)格簡(jiǎn)化的同時(shí)保留模型的平面特征；能量誤差函數(shù)簡(jiǎn)化代價(jià)通過(guò)全局誤差方式對(duì)模型進(jìn)一步精細(xì)簡(jiǎn)化，同時(shí)保證模型的外形特征。該算法保留了原始模型的