面向旅游資源管理的三維可視化平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、旅游資源三維可視化平臺為旅游景區(qū)的科學(xué)規(guī)劃與管理提供強(qiáng)有力的手段，為游客提供有關(guān)旅游景觀的全方位立體信息，具有廣泛的應(yīng)用前景。目前，對旅游資源三維可視化的實(shí)現(xiàn)有三維GIS和虛擬現(xiàn)實(shí)兩種方案。其中，三維GIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可視化效果不太理想；虛擬現(xiàn)實(shí)需要昂貴的人機(jī)接口，不利于普及。為尋找適用于此方面切實(shí)可行地解決方案，本文從系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、景觀對象三維建模方法和三維場景可視化三個方面進(jìn)行了探索，并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套面向旅游資源管理的三維可視化

2、平臺。本文主要研究成果概括如下： (1)架構(gòu)了構(gòu)件式的旅游資源三維可視化平臺體系結(jié)構(gòu)。在整個平臺設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程中，基于軟件復(fù)用理念，采用軟件體系結(jié)構(gòu)的思想，將各功能模塊制作成DLL，并由此最終“組裝”成平臺系統(tǒng)；同時采用了成熟的開源類庫。為該平臺的高效開發(fā)和質(zhì)量的保證奠定了基礎(chǔ)。 (2)提出了基于四叉樹結(jié)構(gòu)的Delaunay三角網(wǎng)地形建模方法。地形模型是旅游資源三維場景中最關(guān)鍵的模型，建模方法復(fù)雜，是影響系統(tǒng)速度的主要瓶

3、頸。為此，對Delaunay三角網(wǎng)算法進(jìn)行改進(jìn)，采用四叉樹結(jié)構(gòu)來管理地形特征點(diǎn)、特征線和特征面數(shù)據(jù)。為了提高地形建模速度，需要每個葉結(jié)點(diǎn)包含合適的三角形頂點(diǎn)數(shù)目，經(jīng)試驗(yàn)，將每個葉結(jié)點(diǎn)包含的點(diǎn)數(shù)限制在16個之內(nèi)，可以在17秒內(nèi)生成包含50萬個三角形的地形。系統(tǒng)測試表明：此方法和Delaunay三角網(wǎng)算法相比，使地形生成的速度提高了20.4％，為三維場景的快速顯示提供了保障。 (3)建立了場景圖管理機(jī)制和視景體裁剪機(jī)制，設(shè)計(jì)了LOD

4、模型，實(shí)現(xiàn)了三維場景的實(shí)時顯示和交互操作。其中，場景圖管理機(jī)制，對場景中對象采用樹結(jié)構(gòu)管理，使用深度優(yōu)先遍歷保證場景渲染的有序性；視景體裁剪機(jī)制，預(yù)先對三維場景進(jìn)行粗裁剪，將大部分不可見的場景刪除，再將剩余場景數(shù)據(jù)傳入三維引擎中，從而減少了渲染數(shù)據(jù)量；LOD模型，根據(jù)場景距離視點(diǎn)的遠(yuǎn)近，通過對場景設(shè)置不同的分辨率，初步解決了模型精度和顯示速度之間的矛盾。測試得知，疊加了建筑物、道路、植被的復(fù)雜地形的平均生成時間為15.96秒，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜