大规模地形高度数据快速查询方法研究

大规模地形高度数据在以往多是以单实体使用为主,然而一些特殊应用需要多实体同时对大规模地形数据提出数据请求。因此,为了满足多实体对大规模地形数据快速查询的需求,在单实体地形数据分页调度机制的基础上提出了多实体地形数据分页调度机制。新的调度机制能满足多实体同时对大规模地形数据使用的需求。通过测试,证明新的调度机制能够有效地控制内存的使用,同时能使查询时间满足仿真需要。多实体地形数据分页调度机制的提出为日后大规模地形数据应用拓宽了途径。     

一种基于数据分块的海量地形快速漫游方法

大范围、海量地形数据的快速漫游是GIS、虚拟现实、游戏、仿真等领域的关键技术与难点之一。在目前地形数据简化算法的基础上,结合计算机硬件技术的发展,采用基于数据分块、部分数据常驻内存以及与视点相关的静态LOD模型实现了对任意格网大小海量地形数据的快速漫游。基于块节点的视景体裁剪、三角形条带组织以及边界裂缝消除、视觉光滑处理等手段的运用,提高了地形漫游的效率与可视化效果。     

可漫游的靶场虚拟地形可视化建模与实现

以某靶场虚拟地形可视化建模技术为研究对象,着重探讨了应用Terra Vista建模软件进行三维建模的基本原理和主要流程,并建立了某靶场区域地形的三维模型.并通过必要的三维模型格式转换,将所生成的地形模型应用到Virtools虚拟开发平台中,针对自动漫游和交互式漫游两种漫游方式设计实现了虚拟靶场环境漫游模块的开发和应用,为靶场虚拟试验系统的进一步开发和应用奠定了基础.     

可漫游的靶场虚拟地形可视化建模与实现

以某靶场虚拟地形可视化建模技术为研究对象,着重探讨了应用Terra Vista建模软件进行三维建模的基本原理和主要流程,并建立了某靶场区域地形的三维模型。并通过必要的三维模型格式转换,将所生成的地形模型应用到Virtools虚拟开发平台中,针对自动漫游和交互式漫游两种漫游方式设计实现了虚拟靶场环境漫游模块的开发和应用,为靶场虚拟试验系统的进一步开发和应用奠定了基础。     

三维地形的实时绘制与漫游

三维地形的实时绘制与漫游有着广阔的应用前景，它能够交互式地从各个不同的角度更形象更直观地展示三维地形，具有很大的实用价值。这里介绍了三维地形的实时绘制与漫游在PC机上的研究与实现，本系统采用了基于层面叠加的场景绘制技术，实现了立体视觉，同时还提供了方便的交互工具，使整个系统的实时性和画面的真实感程度都达到了较高的水平。     

三维地形场景流式传输

基于网络的三维地形场景漫游在军事、教育、娱乐等领域有广泛的应用,但目前受限于有限的网络带宽而无法满足用户实时的需求。综合考虑了地形场景漫游过程与视频播放之间的相似性,从流式传输的观点出发,利用地形数据规则采样的特点,设计了全新的地形数据组织方式,将地形数据表示为多条渐进压缩码流。运行时刻则充分利用了漫游过程的帧内及帧间相关性,并与传输策略相结合,有效降低了远程地形场景漫游过程中的数据吞吐量,并且能够自适应网络带宽的动态变化。     

基于LOD的三维地形数据的组织研究

该文基于笔者从事LOD的相关研究,以基于LOD的三维地形数据组织为研究对象,论文首先探讨了地形的分块与调度方法,在此基础上,探讨了纹理与高程数据的组织方法,相信对从事相关研究的同行能有所裨益。     

基于Creator的分块技术研究与实现

三维地形建模涉及到庞大的地形数据和纹理数据,如何将其快速调用显示一直是虚拟漫游系统的关键问题。文章研究了三维地形建模的分块地形和分块纹理技术,在Multigen Creator中采用分块地形和纹理技术建立三维地形,给出分块纹理映射到分块地形上的方法,最后测试了三维地形在Vega中的载入速度和显示帧速率。测试结果表明,通过分块技术的应用,三维地形模型数据读取速度快,仿真效果真实流畅,有效提高了三维地形的载入速度和实时显示帧速率。     

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。     

基于信息熵的分块地表模型无缝绘制方法

设计一种视点相关的地形分块调度处理框架,针对大规模分块地形的实时载入和渲染时不同层次细节之间的缝隙,提出一种基于信息熵的实时缝隙填充方法,将三维场景绘制结果转换到图像空间,根据地形之间的缝隙与周围纹理的差异定位缝隙,通过在全局范围内使用确定的邻域搜索最佳匹配像素对缝隙中的每个像素进行填充;在填充时使用纹理颜色信息熵筛选需要检索的像素以降低计算量,并结合GPU图形硬件对算法进行加速。实验表明,该方法能够对大规模的地形进行实时漫游同时对分块间的缝隙进行平滑填充。     

基于VRML的航道虚拟场景的建立

通过建立航道虚拟场景,把AmInfo,VRML技术以及脚本程序相结合,利用ArcIrffo进行地形样点数据的预处理并实现地形面的三维建模,得到虚拟场景的对象;用VRML添加光源、背景、材质等场景信息对场景进行渲染;用Script节点设定对象的行为,增强VRML的动画与交互功能,可以较快地实现从离散地形数据到虚拟航道场景的浏览．     

引江济太虚拟景观系统关键技术的研究与实现

介绍了系统场景可视化采用的一些关键技术.开发了引江济太三维虚拟景观原型系统(YJJT3D系统),用OpenGL作为底层图形驱动程序,以VC 6.0为开发工具,利用虚拟现实技术、多媒体技术和三维图形技术,实现了对大规模地形场景的实时动态显示、信息查询以及空间分析,并提出解决超大数据量数字高程模型快速显示的算法,将地物在地形中进行显示.该系统能在PC机上流畅地运行,图形的生成速度和质量较高.     

基于Cesium时空三维可视化的数据调度与缓存机制

针对传统三维可视化技术存在数据调度速度慢、场景绘制效率低等问题,本文提出了一种绘制线程与调度线程并行的双线程数据调度策略。该策略将数据调入等待队列,根据视点距离进行顶点层次划分,再利用双线程渲染管线进行场景绘制。为了提升了三维场景处理速度,建立了二级缓存渲染机制与瓦片数据更新策略,并基于Cesium图形引擎,设计并开发了武夷山国家公园时空三维可视化系统,优化了三维场景绘制与数据调度性能,实现了国家公园多源数据集成,提高了虚拟场景中跨平台、跨终端三维展示与交互能力,为国家公园数字化建设提供了行业参考。     

基于MapReduce的分布式地形数据计算研究

以山影分析模型为例,探讨了地形分析模型的MapReduce并行化计算方法.基于Apache Hadoop开发了地形数据分析的原型系统,并初步部署形成了地形数据的分布式计算和存储环境.最后,以全国范围90m地形数据对系统进行应用测试,结果表明:基于MapReduce的分布式计算方法能够有效地提升地形数据的计算效率,特别在节点较多时效率提升更为明显.     

桥梁参数化建模系统的虚拟地形及数据组织

结合桥梁参数化3维建模系统的需要,提出快速的虚拟地形生成算法.该算法利用分形理论丰富地形细节,通过四叉树存储不规则三角网,提高点在三角形的检索速度,使用稀疏控制点剖分检索到的三角形,实现桥梁模型和地形的合理叠加;通过点在三角形的查找实现视点与地形的快速碰撞检测,从而控制了视点范围;采用树状结构有效组织地形、天空球和桥梁模型等数据,最终生成以桥梁为主的逼真场景.