虛擬海濱城市關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、三維虛擬城市是數(shù)字城市的重要組成部分，其研究?jī)?nèi)容涉及虛擬現(xiàn)實(shí)、實(shí)時(shí)仿真、路徑規(guī)劃以及交互等許多重要的底層支撐技術(shù)，也是地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)的一個(gè)前沿性研究課題。 本文對(duì)三維虛擬城市構(gòu)建中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，著重討論了海量山地地形的繪制、大規(guī)模場(chǎng)景實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)、三維場(chǎng)景中漫游的路徑規(guī)劃技術(shù)、海濱城市場(chǎng)景中的近岸海浪仿真四個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)： 1．海量地形的實(shí)時(shí)繪制討論了海量山地地形繪制的相關(guān)研究。提出了一個(gè)基于

2、金字塔結(jié)構(gòu)組織的海量地形幾何和紋理數(shù)據(jù)組織與調(diào)度的方法，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理：分層和分塊，在繪制時(shí)根據(jù)視錐選擇可見的數(shù)據(jù)塊讀入內(nèi)存，根據(jù)視點(diǎn)的位置方位和層次法向錐選擇相應(yīng)的分辨率層次，實(shí)現(xiàn)了海量地形數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)繪制。 2．大規(guī)模場(chǎng)景實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)討論了大規(guī)模場(chǎng)景實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)，研究場(chǎng)景繪制中的繪制加速技術(shù)、場(chǎng)景組織與管理、快速消隱和碰撞檢測(cè)等相關(guān)技術(shù)，最后以虛擬校園為例，用VC和OPENGL編程，嘗試著將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多媒體技術(shù)和地理

3、信息系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模場(chǎng)景實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)。 3．三維場(chǎng)景漫游中的路徑規(guī)劃技術(shù)。 討論了路徑規(guī)劃技術(shù)的相關(guān)研究。對(duì)地理信息系統(tǒng)GIS和機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域的路徑規(guī)劃方法進(jìn)行分析，根據(jù)三維場(chǎng)景中漫游的特點(diǎn)，提出了一種新型、快速的三維場(chǎng)景中漫游的自動(dòng)路徑規(guī)劃算法：橡皮筋算法，首先基于場(chǎng)景投影矩陣，生成基本路徑，再用橡皮筋算法優(yōu)化，最后可得到最優(yōu)路徑。該算法在解決復(fù)雜場(chǎng)景避障、大片可行走區(qū)域等問題上具有明顯優(yōu)勢(shì)。 4