基于OSG的全球海表溫度數(shù)據(jù)三維可視化研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、全球氣候變化是當(dāng)今地球頻繁發(fā)生各種自然災(zāi)害的原因之一，而占地球表面積71%的海洋溫度變化對(duì)全球氣候有著更加直接的影響，所以越來(lái)越多的科研人員對(duì)全球海表溫度進(jìn)行深入的研究。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)量的增加使得海洋數(shù)據(jù)朝信息化方向發(fā)展，傳統(tǒng)的二維地理信息系統(tǒng)（GIS）已不能夠滿足人們對(duì)信息分析處理的需求；針對(duì)高效、快速的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)模型，三維場(chǎng)景渲染可以實(shí)時(shí)、流暢、逼真地將海洋環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化的表達(dá)。因此，三維可

2、視化技術(shù)成為了海洋環(huán)境信息表達(dá)的一種趨勢(shì)。
　　本文在三維渲染引擎OpenSceneGraph（OSG）的基礎(chǔ)上，以全球海表溫度數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，采用Visual C++語(yǔ)言開發(fā)，結(jié)合了GDAL、NetCDF等開發(fā)庫(kù)，自主設(shè)計(jì)了海洋環(huán)境三維可視化應(yīng)用系統(tǒng)，為全球海表溫度信息提供了從數(shù)據(jù)組織、可視化表達(dá)、交互操作等方面進(jìn)行分析處理的平臺(tái)。論文的研究?jī)?nèi)容如下：
　　1．深入學(xué)習(xí)研究了OSG三維渲染引擎，通過(guò)場(chǎng)景構(gòu)建、渲染機(jī)制、處理

3、機(jī)制等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景的三維渲染，同時(shí)結(jié)合了MFC圖形界面開發(fā)庫(kù)構(gòu)建出以狀態(tài)欄來(lái)控制渲染信息的表達(dá)及反饋的友好交互界面，最終實(shí)現(xiàn)良好人機(jī)交互的三維開發(fā)平臺(tái)。
　　2．掌握了基于NetCDF數(shù)據(jù)模型的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，針對(duì)其存儲(chǔ)方式，以一系列二維數(shù)組的形式將全球海表溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效存取。
　　3．詳細(xì)介紹了全球海表溫度數(shù)據(jù)的三維動(dòng)態(tài)可視化的過(guò)程，其中包括了數(shù)據(jù)的處理、細(xì)節(jié)層次技術(shù)、場(chǎng)景裁剪技術(shù)、分塊調(diào)度技術(shù)等可

4、視化的關(guān)鍵技術(shù)以及采用顏色映射、等值線等繪制方法實(shí)現(xiàn)全球海表溫度數(shù)據(jù)可視化表達(dá)；采用坐標(biāo)變換的方法將二維紋理緊密的貼合在三維地球上，實(shí)現(xiàn)三維可視化。為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的表達(dá)效果，通過(guò)對(duì)時(shí)間軸的控制，為用戶提供友好的交互手段。
　　4．設(shè)計(jì)開發(fā)了海表溫度數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)可視化系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成MFC和OSG框架體系，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)動(dòng)態(tài)、可交互的全球海表溫度數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所采用的方法可以實(shí)現(xiàn)全球海表溫度的動(dòng)態(tài)可視化表達(dá)