一种基于XNA的无限大地形生成方法

三维真实感地形是虚拟场景中的基础部分,其绘制的速度与质量是构建三维虚拟场景成败的关键。利用VS 2008和c#语言,以XNA为工具,用中点偏移算法生成的值与高程数据之间建立相应的映射关系,建立标准的地形高程数据组快速生成了三维网格地形。在渲染便的应用到虚拟现实系统中。     

基于OpenGL的三维散乱点生成真实感地形的研究

三维真实感图形是科学可视化、计算机动画和虚拟现实的技术核心，也是时空一体化地理信息系统的关键技术，而OpenGL又是最新的三维图形的国际标准，为实现地形的真实感显示，本文讨论三雏散乱点数据通过插值算法生成数字高程地表模型(DEM)，并通过OpenGL的纹理映射来生成真实感地形的技术。     

基于delaunay三角网的三维地形可视化仿真

针对在三维地形处理领域中存在的地形数据冗余,可视化处理效率不高,真实感效果不强的问题,提出一种基于delaunay三角网的三维地形生成技术及可视化仿真处理的方法。该方法将DEM数据转化为TIN数据,然后用改进的delaunay算法将TIN数据生成三角网来模拟地形。最后经过纹理映射,光照及渲染,生成具有真实感的三维地形。同时给出了运用VC＋＋和OpenGL实现的三维真实感地形可视化仿真软件。仿真试验表明：该方法能快速的处理地形高程数据,得到了直观的真实感较强的三维地形模型。     

一种基于kd树的实时大规模地形可视化算法

大地形实时可视化在GIS、虚拟现实、仿真、游戏等领域有大量应用.对已有算法进行综合和改进,提出了一种简单、快速的实时大规模三维地形绘制算法.该算法主要包括:对所有数据进行空间分块(tile);块内采用改进后的kd树进行进一步空间剖分;方便三维数据交互显示操作的“静态池”和“动态池”数据结构;针对海量数据的外部存储(out-of-core)技术;加速OpenGL的优化方法等.算法运行良好,在微机上达到较高的帧率和较好的显示效果.     

基于Multigen Creator的三维地形应用实现

结合三维建模软件MultiGen Creator2.6的地形数据库模块,分析了三维地形生成的方法和技术.以航天发射场的地形为研究区域,根据航天发射场建模要求较高的实时性、精确性和真实感的特点,分别提出了新的地形源数据（栅格地图）转换方法,总结出了利用等高线带贴纹理的方法,并提出了Polymesh/Irregular Mesh（多边形网格/不规格网格）算法与采样型网格简化算法结合的方法.在此基础上,形成了一套行之有效的三维地形生成应用方案,成功建立了视觉效果较好的三维地形,已应用于航天发射场的三维模拟系统中.     

船舶航行三维显示系统的地形建模

根据船舶航行对视界内视景和水下地形的几何精确度与图像真实感要求,应用三维真实感地形生成理论,提出两种基于海图等高线和等深线数据的地形三角构网方法,在不加入新插值点的情况下对平面散乱点进行三角剖分,实现了基于ECDIS和AIS的船舶航行三维显示系统的地形建模.     

基于多重纹理和动态纹理技术的实时水面模拟

实时水面的模拟是近年来三维游戏以及虚拟现实领域积极探索的问题,真实感强的水面可以大大提高游戏以及仿真系统的沉浸感。文章基于OpenGL函数库,利用多重纹理、动态纹理技术实现了对实时水面效果的模拟,其中包括水面流动效果和水面Caustics效果。     

基于约束四叉树的真实感地形绘制

文章提出一种多纹理混合映射算法,即采用多种纹理映射到地形表面的不同区域,根据区域的坡度和高程来确定映射纹理的混合比例,并提出一种快速阴影生成算法以产生阴影效果,来增强绘制三维地形场景的真实感.此外,在绘制中还采用了不同的细节层次,根据离视点的远近确定分辨率的高低,以提高地形场景的绘制速度.这些算法的综合应用,增强了所绘地形场景的真实感,也取得了较好的漫游效果.     

3D游戏场景绘制和管理的特殊技术

计算机三维游戏动画技术作为计算机图形实时动画技术的一个分支,广泛运用在三维视频游戏中.在三维游戏中的真实感处理与普通的真实感处理不同,游戏中的真实感技术必须以游戏的运行速度为主,在保证游戏运行流畅的基础完成真实感的处理.将围绕三维场景制作和组织的方法,从建模、光照、纹理等方面探究真实感的场景制作和组织技术.     

地形可视化算法研究

近年来,随着计算机硬件性能的不断提高和相关算法的研究,地形可视化在三维游戏、飞行模拟训练、战场环境仿真、地理信息系统、虚拟现实等领域得到了广泛的应用。本文主要从构建地形网格、简化地形网格、计算对象空间误差和屏幕空间误差、视域剔除的实现等方面对地形可视化算法进行了深入的研究。最后总结并分析了地形可视化算法今后的研究重点。     

视景仿真中液压挖掘机与地形的动态交互

液压挖掘机视景仿真系统通过采用ROAM算法动态管理和实时绘制地形网格,并利用Bezier曲面方法设定控制点的运动路径以逼近铲斗内土壤表面形状的方法,实现了液压挖掘机与三维地形的动态交互,逼真地实现了挖土和卸土效果的模拟。开发的视景仿真系统为驾驶培训人员提供了逼真的、具有高度沉浸感的虚拟内部操作场景,真实感强,具有极佳的交互性。     

视景仿真中履带车辆模拟

驾驶模拟训练系统采用经典的Bekker车辆地面力学理论和Wong J Y提出的履带动力学模型,推导了视景仿真中土壤的接地压力与沉陷深度关系、剪切应力与剪切位移关系、行驶阻力等,建立了视景仿真中的履带与地形的动态交互模型。采用ROAM算法和多点匹配法,实现了地形三角形网格分辨率的动态改变。在优秀的多体动力学实时仿真软件Vortex中实现了高速履带和低速履带与地形的动态交互效果,满足了实时仿真的要求,真实感强,具有极佳的交互性。     

基于地形的自适应压缩和实时可视化

提出了一种具有高压缩比的海量地形自适应压缩算法,此算法基于地形变化的特征将整数小波变换和限制四叉树三角化方法相结合。高效的计算速度和多分辨率分析的优良特性使得它能够在任何视点下有效地降低小波系数,并且能使用快速更新策略对地形进行实时渲染,小波系数表明了多分辨率的地形变化。模拟结果表明此算法能有效压缩数据,实时连续地渲染海量地形。     

鲁棒环境演算类型演化系统的扩充

移动计算是在网络技术发展过程中涌现出来的一种新的分布计算范型,移动环境演算是一种广为使用的描述移动计算的形式化模型,鲁棒环境演算[1]是针对这种演算的一种改进.文献[2]提出了类型演化问题,然而其研究只是针对不含有通信原语的纯演算进行.在[2]的基础上,进一步讨论了此问题.通过引入消息类型和消息体类型,并将之与原有的进程类型和环境类型相结合,提出了一个支持类型演化的能够对带有消息传递的进程项类型化的类型系统,从而将[2]的工作扩充到整个鲁棒环境演算中.证明了类型系统的正确性.同时给出了一个最小类型算法,在给定类型上下文的条件下,算法能够计算出任意进程项的类型;并证明了算法的可靠性和完备性.     

基于"流"机制的实时多分辨率模型结构

大规模地形的实时显示技术已成为虚拟仿真领域中的研究热点．为研究更合理的多分辨率模型的表达技术,结合漫游时视景体内数据的流动变化特征。提出了使用4棵四叉树表达的地形多分辨率的模型结构;并运用动态数据调度策略实现对数据以“流”的方式进行处理和绘制．该模型已在自行开发的三维地形仿真系统(Sei3D)中得到成功的应用。并最终实现了海量地形数据的无缝漫游。     

基于视点相关的大规模地形的生成和漫游

针对大规模地形场景三维实时漫游显示中存在的技术问题，提出应用虚拟现实有关技术的思想和基于网格划分的实时LOD分层方法着重解决地形的多级分块表示及纹理贴图，最后采用OpenGL库在VC＋＋6．0上实现某一大场景地区的地形多分辨率三维实时漫游显示。     

基于地形信息的平流层通信系统传播衰减预测

给出了一种基于地形信息的预测平流层通信系统大尺度衰落的算法，包括地形重建和传播衰减计算，及编程实现的方法，计算出了平流层空中平台到某一区域的大尺度传播衰减，并根据该算法针对地形变化对传播衰减的影响进行了仿真，结果表明，平流层通信系统的传播衰减受地形变化的影响比地面通信系统小得多，在没有平流层通信实测数据的情况下，上述预测算法对仿真通信系统性能具有重要意义。     

水下地形匹配导航研究综述

地形辅助导航系统以地形高程特征为定位信息源,可为水下航行器提供有界的定位误差,并能显著地抑制捷联惯性导航系统的误差漂移。而地形匹配算法是地形辅助导航系统的关键技术,其输出的匹配位置可作为组合导航滤波器的观测值以修正导航参数,地形匹配精度直接决定了整个导航系统性能。本文首先概述了现有水下导航定位技术,然后阐述了地形辅助导航基本原理与组成,最后详细总结了国内外地形辅助导航系统和地形匹配算法的研究进展,为我国地形辅助导航系统的开发和研制提供有益参考和支撑。     

基于四叉树结构的大规模地形生成算法

为了获得更好的三维可视化效果,在对大规模地形模型的实时生成和简化进行了研究和分析的基础上,提出了一种基于四叉树结构的大规模地形生成算法,实现了基于四叉树结构的地形模型的连续多分辨率渲染;该算法包括一种新的保持地形特征的地形简化方法和一种简单高效的裂缝消除方法.实验结果表明,该算法能够实现大规模地形的实时可视化.     

粒子系统支持下地形流模式表达研究

该文提出一种基于粒子系统的地形起伏动态可视化表达方法.首先利用D8算法并结合坡度等信息构建水流模型，基于DEM数据生成水流场数据；使用空间随机均匀和重要特征位置相结合的方法布设粒子，在粒子系统的支持下模拟高低起伏的地形水流场景，从而间接地实现DEM动态多尺度的可视化.以武汉市的DEM数据为例进行实验，结果表明该方法模拟得到的粒子流效果能真实反映其地形特征，该研究为DEM数据提供了新的表达方法.