大规模海底地形可视化关键技术研究

摘要

随着社会的稳定快速发展、环境状态的日益恶化和陆地资源的加速消耗，海洋这个自然资源宝库越来越受到人们的重视，海洋将成为本世纪国际竞争和开发的重点领域。随着海洋探测技术的快速发展，尤其是多波束洲深设备的发展，使得海底地形数据的规模、精度以及覆盖范围都在逐步提高。这些都将导致海底地形可视化表达的数据规模变得非常巨大。尽管计算机硬件性能也在提升，但是在处理规模巨大的地形数据并完成场景可视化方面仍然存在很多问题和不足。
　　由于大规模海底地形的表达与陆地地形表达在本质上没有多大区别，其关键问题就是获取地形高程的技术手段和方法不同，因此许多现有的大规模地形可视化关键技术都可以拿来使用或借鉴。本文首先介绍大规模地形的研究背景及意义，详细介绍了地形绘制的发展，典型算法和国内外研究现状，然后介绍了地形可视化的数学基础和地形模型生成技术，主要包括常见的坐标系、投影变换、图形渲染等可视化技术;用分块调度算法处理虚拟地形场景的问题，并结合Out-of-Core技术实现了一个海底地形的渲染系统，详细说明了分块调度和颜色渲染的方案的方法和规则，最终实现了海底地形实时漫游系统。

目录

声明

摘要

1 概述

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状和趋势

1．3 主要研究内容及组织结构

1．4 本章小结

2 海底地形可视化技术概述

2．1 地形三维可视化的数学基础

2．2 地形三维可视化的技术分类

2．3 海底地形数据获取技术

2．4 OpenGL技术及MFC简介

2．5 本章小结

3 海底地形可视化关键算法研究

3．1 原始数据预处理

3．2 判定观察区域范围

3．3 海底地形动态调度

3．4 海底地形渲染

3．5 本章小结

4 实验平台开发与算法测试

4．1 实验系统简介

4．2 算法综合测试和分析

4．3 本章小结

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间主要成果