基于MultiGen Creator的地形建模技術(shù)研究.pdf

1、三維地形仿真技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)中最重要的一個技術(shù)領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實中的建模是目前計算機圖形學(xué)中最熱門的方向之一，并在各行各業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，如建筑、軍事、娛樂等。本文以教育部春暉計劃一“基于網(wǎng)格的喀斯特地形數(shù)字博物館的基礎(chǔ)研究”為背景，結(jié)合MultiGen Creator軟件的地形建模平臺，研究三維地形的相關(guān)技術(shù)和地形建模方法，并對地形的轉(zhuǎn)換算法進(jìn)行了分析，建立了視覺效果較好的三維地形。三維地形建模是一項基礎(chǔ)性的工作，本文從建模所需的相

2、關(guān)技術(shù)、建模方法、三維地形模型的簡化及加速等三個方面進(jìn)行研究，取得了一定的成果。本人所做的研究有以下內(nèi)容： 在三維地形的建模方法中，描述了三種創(chuàng)建三維地形的方法：即等高線表示法、格網(wǎng)表示法和不規(guī)則三角網(wǎng)表示法，本文采用不規(guī)則三角網(wǎng)來建模。在軟件Creator中對地形的四種轉(zhuǎn)換算法(Polymesh轉(zhuǎn)換算法、Delaunay轉(zhuǎn)換算法、TCT轉(zhuǎn)換算法、CAT轉(zhuǎn)換算法)進(jìn)行了分析，本文重點研究了Polymesh算法和Delaunay算

3、法。并通過實驗研究了Polymesh算法，該算法在不同的參數(shù)設(shè)置下生成不同的地形模型，并對生成的地形模型的面數(shù)、三角形數(shù)、頂點數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計和對比，得出比較合理的參數(shù)。Delaunay算法產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)庫完全是由三角形組成的，并且其三角形的數(shù)量是可以控制的，所以本文對Delaunay三角形生成算法的特點進(jìn)行研究。通過實驗研究了采用某種轉(zhuǎn)換算法時，當(dāng)設(shè)置不同層數(shù)的LDD時，也會對生成地形模型的面數(shù)、三角形數(shù)、頂點數(shù)有影響。在現(xiàn)有的硬件條件的情

4、況下，并在不影響逼真度的前提下，總結(jié)了四種地形轉(zhuǎn)換算法適用于哪些場合。在對地形轉(zhuǎn)換算法進(jìn)行研究之后，用Delaunay算法生成網(wǎng)格，并對網(wǎng)格進(jìn)行了紋理映射。最后在Creator軟件中用Delaunay算法對地形進(jìn)行修正。本文從幾種常用的地形簡化算法出發(fā)，具體研究了從TIN到TIN的地形簡化算法。在ROAM算法中，利用合并/分裂操作來避免裂縫的問題，考慮到該算法有一定的誤差尺度，本文采用屏幕空間誤差來度量誤差，并通過推理得出三角形屏幕空間