基于图论思想的山体特征线提取新方法及非真实感绘制

摘要

从DEM高程数据中提取山体特征线的技术在地形表示、工程设计、测绘等方面有着重要的意义。本文对现有的山脊线和山谷线提取算法进行深入研究后,指出充分利用山体特征线的空间连续性和像素属性连续性是正确且快速提取山体特征线的有效途径。依照该思想本文设计出了一种基于图论思想的山体特征线提取方法。该方法先利用DEM数据建立山体的三维模型,之后基于图论思想,在DEM数据上间隔取点,作为图的结点,生成最小生成树,提取特征线。再将特征线覆盖点沿同一方向平移,将特征线延展成面,进行卡通风格的二维纹理贴图。实验证明,本文方法所提取的山体特征线与实际地形相符合。最后,对山体模型进行非真实感绘制,利用光线向量与模型面片的法向量乘积和面片上点所示高度决定面片的颜色,并实现GPU加速的实时光照。