基于四叉树的海量地形实时绘制技术研究

摘要

地形可视化的概念是在20世纪60年代以后随着地理信息系统的出现而逐渐形成的,是一门以研究数字地形模型DTM的显示、仿真等内容的学科。它的应用涉及GIS、虚拟与现实、地形的穿越飞行等方面。
　　本文围绕大规模地形数据的多分辨率表示以及其优化方法、内外存的动态调度、多分辨率纹理映射方法等方面进行研究和讨论,主要取得以下比较有特色的成果:
　　(1)提出了一个基于四叉树的较合理的多分辨率节点评价系统。该系统的方法根据视距和物体表面的粗糙度来选择不同分辨率的节点进行绘制。然后在此基础上提出一系列的优化算法诸如裂缝修补、视景体剔除、背面剔除来提高绘制的质量。实验证明,以上的改进算法均取得不错的效果。
　　(2)对地形数据组织方式和海量三维地形调度算法进行了研究。提出了基于地形数据分块的动态调度策略,并在调度策略中提出数据预取的方法来实现大规模地形的内外存调度。最后,通过实验验证了算法的有效性和可行性。
　　(3)介绍了地形纹理数据结构和常用的纹理映射方法。提出了一种基于Mipmap的多分辨纹理映射算法。并在此基础上提出了纹理四叉树节点的选取、多分辨率纹理四叉树的实时装载、纹理的边界处理等关键优化技术。最后,通过实验验证了算法的有效性和可行性。

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第一章 概述

1.1 地形绘制研究的现状

1.2 国内外研究发展趋势

1.3 地形实时绘制的研究意义

1.4本文研究内容与组织结构

第二章 海量地形简化技术研究与应用

2.1 基于四叉树的多分辨率细节层次模型

2.2 基于视点的LOD多分辨率的选择

2.3 本文地形简化关键优化技术

2.4 实验结果分析

第三章 海量地形数据组织与动态调度研究与应用

3.1 海量地形数据组织研究

3.2 海量三维地形数据调度研究

3.3 实验结果及分析

第四章 实时地形纹理映射算法研究与应用

4.1 海量地形纹理映射的主要方法

4.2 地形纹理数据结构

4.3 纹理四叉树映射的关键技术研究

4.4 纹理映射相关源代码

4.5 实验结果分析

第五章 总结与展望

5.1 本文工作的总结

5.2 今后工作的展望

参考文献

致谢

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