生成地形細節(jié)層次的誤差測度研究.pdf

1、三維地形的實時繪制技術是虛擬環(huán)境、地理信息系統(tǒng)以及軍事仿真應用中的重要組成部分。由于表示地形的三角形數量大和硬件能力的限制，繪制不能達到實時。構建地形的多分辨率模型來降低地形表面的復雜度，以實現(xiàn)地形的快速繪制成為目前的研究熱點。為盡可能降低地形的復雜度和繪制時的三角形數量，目前地形繪制研究中的兩個重要問題：一是選擇何種有效的數據結構組織地形表面，便于地形的模型生成和快速繪制；二是采取何種誤差標準生成高效的評定方案，以達到地形的高逼真度和

2、層次細節(jié)模型的快速建立兩者之間較為合理的折衷。針對這兩個問題，本文在分析研究現(xiàn)有地形繪制技術和模型提取判據的基礎上，結合地形應用特點，圍繞地形的多分辨率表示及誤差判據等方面進行了分析和研究： 1.通過對地形的模型簡化、多分辨率表示及繪制方法的研究，采用三角形二叉樹結構對地形采樣高程值DEM建模，生成整個地形的靜態(tài)全分辨率網格模型，根據視點變化及誤差判據繪制當前視域下的三維地形。 2.在分析了各種誤差判據計算的基礎上，提出

3、了基于粗糙度的誤差改進算法。采用表征地形起伏形狀的粗糙度作為因子，建立誤差評價函數，根據視點位置形成誤差判據球，以此方案在每一幀中選擇合理的地形層次細節(jié)模型。實驗表明，算法降低了所需繪制的三角形數量，對地形中平坦區(qū)域的優(yōu)化效率較為突出。 3.針對高空遠距離俯瞰地形時的輪廓細節(jié)失真，提出了減小低洼處誤差判據值的策略，為消除判斷后三角形網格模型中的少量裂縫，強制改變某些節(jié)點的活躍狀態(tài)，算法保證了高空俯視地形時整體輪廓的正確繪制。動態(tài)