基于GPU的大規(guī)模球形地形可視化技術研究.pdf

1、基于大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的全球多分辨率地球模型已經(jīng)成為當前最為熱門的研究課題之一，被愈來愈廣泛的應用到諸多行業(yè)，如地理信息GIS、航空仿真、外景探測、虛擬戰(zhàn)場態(tài)勢、醫(yī)學圖像、3D網(wǎng)絡游戲等行業(yè)。設計并實現(xiàn)合理而又高效的地形數(shù)據(jù)組織調(diào)度方式、以及地形實時繪制方式是本文所要實現(xiàn)的可視化系統(tǒng)的關鍵所在。因此，本文針對上述關鍵問題，實現(xiàn)了一個大規(guī)模球形地形可視化系統(tǒng)。
　　本文在實現(xiàn)可視化系統(tǒng)的過程中，主要研究工作包括：
　　（1）實現(xiàn)對

2、地形數(shù)據(jù)的組織調(diào)度：采用基于等間隔經(jīng)緯度的構(gòu)建方式并結(jié)合LOD技術對地形數(shù)據(jù)進行分層分塊組織；并采用多線程并行機制對地形高程和紋理數(shù)據(jù)進行調(diào)度。
　?。?）實現(xiàn)對大規(guī)模球形地形的實時繪制技術：采用基于四叉樹的瓦塊實時繪制算法構(gòu)建地形四叉樹網(wǎng)格，并對地形網(wǎng)格根據(jù)視錐、地形塊紋理投影面積、地形塊高程投影誤差進行節(jié)點更新操作。
　?。?）采用基于四叉樹的LOD多層次分辨率技術、視域可見性剔除技術等提高繪制效率；
　?。?）實

3、現(xiàn)模擬天空、光照、海洋以及地形暈渲效果。
　　本文選用Blue Marble Next Generation數(shù)據(jù)源作為可視化系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)，并對這些地形高程數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)進行分層分塊，生成具有不同分辨率的具有唯一LodID號的地形數(shù)據(jù)塊Patch，并通過數(shù)據(jù)調(diào)度模塊創(chuàng)建的兩個子線程進行調(diào)度數(shù)據(jù)；本文采用基于四叉樹的瓦塊實時繪制算法對地形網(wǎng)格進行剖分建模，生成50棵四叉樹，各個四叉樹節(jié)點都表示具有不同LodID號的地形塊Patch，