高真实感地形场景仿真研究

摘要

真实感是场景仿真中衡量仿真效果的一个重要指标，并随着软、硬件条件的不断发展而越来越受到重视。本文从地形生成算法和纹理映射技术两个方面论述如何提高场景仿真的真实感。 在地形建模方面，基于前人的工作基础，通过结合影响地形细节的视点相关、地形精度、地形粗糙度三种因素，构建一种新的判断准则，来约束基于改良的受限四叉树的LOD(level of detail)地形结构的建立，同时给出相应的数据结构和具体的地形生成算法。而在纹理映射方面，着重论述如何减弱或消除小纹理映射技术中存在的问题，例如来自于不同纹理之间边缘过渡的突兀感、小纹理映射在大区域带来重复性、视距变化引起的纹理虚化或闪烁等，通过对地形数据进行一定的处理得到纹理的混合因子，从而混合出整个地形的地貌纹理数据，改善地形场景仿真的真实感。最后通过OpenGL(Open Graphics Library)实现场景仿真，验证了本文方法在满足渲染速度情况下提高了仿真的真实感。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景和意义

1.2本文的研究内容

1.2.1研究内容

1.2.2文章结构

第二章地形建模

2.1数字地形的表达

2.1.1数字地面模型

2.1.2数字高程模型

2.1.3 DEM数据的处理

2.2 LOD技术

2.2.1 LOD的定义

2.2.2 LOD的发展

2.2.3 LOD的简化方法

2.3地形生成算法

2.3.1地形网格分类

2.3.2地形生成算法的概述

2.3.3基于四叉树的LOD地形结构

2.4基于LOD的地形生成算法

2.4.1节点管理系统

2.4.2建立LOD与地形数据的关联

2.4.3节点判定系统

2.4.4消除LOD过渡裂缝

2.5 小结

第三章纹理映射

3.1纹理映射的定义

3.2纹理映射的重要性

3.3纹理映射的分类

3.4大纹理映射

3.5小纹理映射

3.5.1纹理数据的获取和预处理

3.5.2重复贴图

3.5.3 Mipmapping

3.5.4贴图通道

3.5.5透明贴图

3.5.6高光贴图

3.5.6纹理混合(Texture Blending)

3.5小结

第四章 场景仿真实现

4.1 OpenGL简介

4.1.1 OpenGL的基本操作和功能

4.1.2 OpenGL的工作原理

4.2基于OpenGL的仿真过程

4.2.1程序开发环境

4.2.2仿真过程

4.2.3结果和分析

第五章结论和展望

致谢

参考文献

在读期间研究成果