地理信息产品综合浏览系统的建立

为解决海量遥感影像数据的快速浏览、显示问题,基于ArcEngine开发模块,应用海量数据的组织与管理技术,开发嵌入式GIS应用系统——地理信息产品综合浏览系统。通过对影像数据和DEM分层分块建立多分辨金字塔模型组织数据,利用几何纠正、重采样等整合数据,控制实时调入的数据量,实现了海量数据实时浏览,查询,DOM与DEM、DLG数据的叠加与三维可视化等主要功能,具有显著的理论价值及社会应用前景。     

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。     

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.     

一种基于规则网格的地形简化算法

为了进一步研究层次细节技术在实时绘制大规模地形场景中的有效应用,提高海量数据三维地形的重建速度,基于DEM数据及视觉相关地形简化的特点,提出了一种基于网格划分的实时简化算法.该方法首先将DEM栅格数据分成以视点为中心的数据块,利用视觉相关的误差简化算法实现了DEM数据的快速动态分层与地形平滑,其次利用三角剖分方法最终消除了裂缝,对实际数据的实验结果验证了本算法的有效性.该算法能有效地对地形数据进行多分辨率简化,简化后的地形不仅保留了地形表面特征,还能满足实时漫游的需求,可以高效地消除场景漫游过程中图像的跳跃.     

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。     

Internet环境下海量地形数据发布和三维显示

论述了在Internet环境下海量地形数据发布和三维显示的关键技术 ,包括平均插值小波建立金字塔数据结构的原理和方法、快速压缩解压缩技术、网络模型和基于视相关的二叉三角形简化地形的算法 .在此基础上 ,开发了基于Internet的全球三维可视化信息系统 .实验表明 ,所提出的技术方案是切实可行的 ,完全能够满足Internet环境下大规模数字高程模型和影像实时无缝漫游的要求 .     

基于ArcGIS的三维地景动态生成方法

基于DEM数据和遥感影像结合实现三维地形可视化的技术,阐述了所用GIS数据的处理方法与过程,提出了一种实时动态生成小范围地区三维地景的轻量级算法。模拟了山西省太原市某点周围的三维地形景观,在此基础上探讨了ArcGlobe平台下优化显示性能的几个措施,最后指出这种算法的应用场合。     

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。     

三维地形仿真中矢量数据的精确高效绘制方法研究

提出了一种基于模板阴影体算法的矢量数据绘制方法,实现了矢量数据在三维场景中的高质量实时叠加显示.并对其中的关键技术进行了详细论述,最后通过实验验证了该方法的有效性.该方法基于屏幕空间,具有像素级的绘制精度;而且不受地形几何数据的约束,其执行效率与地形数据的复杂度无关,仅取决于矢量数据本身的复杂度.     

大规模多分辨率纹理数据管理与建模研究

采用视点相关的地形多分辨率的模型来解决大规模地形纹理可视化问题。将全球影像数据按照墨卡托投影进行分割存储,构建纹理金字塔,通过架设纹理数据库,结合数据库在数据管理方面的优点,实现了快速有效地管理海量的纹理数据。采用四叉树的实时多分辨率纹理模型,动态加载纹理数据,预加载纹理,进一步提高纹理数据的显示速度,很好地制衡纹理绘制速度与画面失真程度间的矛盾。     

超大地形分块建模算法的研究

研究了虚拟现实领域中超大规模地形快速、实时渲染的问题,提出一种新的地形建模方法.该方法将现实中所要表现的整块超大规模的地形分割成若干块小的地形分片,由这些小地形分片按照一定规则进行拼接,从而还原出原有的超大地形.在实际进行虚拟漫游时,只需要根据用户摄像机所在的具体位置,动态地载入进入用户视野范围的小地形分片的数据,同时...     

船舶操纵模拟器视景中的地形生成技术

从船舶操纵模拟器视景中地形绘制的需要出发,分析常用的三维地形造型方法、大型船舶操纵模拟器对视景的具体要求,综合考虑地形绘制的几何精确度、真实感与实时性,提出了船舶操纵模拟器中岛屿与陆地背景山脉的几何建模方法、实景纹理图象的拍摄方法与基本要求和LOD技术。     

一种基于视点的大规模地形生成算法

采用视点相关的LOD技术提出一种简洁有效的方法，实现大规模地形场景的实时显示；把视野区域分为两种：基于地面车辆的视野区域和基于飞行器的视野区域，并提出相应的算法，达到地形实时显示速度与地形大小无关、算法中还提供了对视野区内背对观察者的场景进行剔除的方法和一种有效的网格评价算法、计算表明，该算法可以有效减少网格，提高场景显示速率．     

基于Voxel改进模型的数控三维实体建模及显示

传统的Voxel模型在处理多轴数控切削仿真时,不仅在判断是否发生切削上会耗费大量的运算时间,而且数据点的存储也占据了较大的内存空间,不能满足实时快速仿真的要求;在压缩体素模型构造方法中,虽然能够满足多轴数控切削仿真的要求,且存储空间较小,模型重构速度较快,但是在切削判断上的布尔运算量较大,间接影响了数控仿真的实时性.针...     

计算机仿真二维塔台管制相关技术讨论与实现

计算机仿真在很多场合要求实时显示,但在某些情况下存在由于计算数据量庞大等因素而造成实时性差的问题．因此要求在构建数学模型时,在保证模型能够尽可能准确模拟实际情况的前提下,降低建模的难度并且提高算法的效率．作者在仿真机场塔台管制中,提出了使用数据查询方法取代传统的计算方法来获得飞机滑行路线上的关键点,在准确模拟飞机滑行轨迹前提下,降低了建模难度,在飞机架次较多的情况下大大提高了系统效率,并在此基础上讨论了根据滑行路线关键点来获得飞机滑行轨迹的相关计算模型问题．     

面向飞行模拟的大气效果实时绘制技术

针对飞行模拟器视景仿真系统特点,提出了一种适用于大规模场景、基于物理的大气效果实时绘制方法。介绍了大气效果的基本概念、实时绘制的简化模型和图形处理器(GPU)加速方法;修正了光照模型,使大气散射效果随高度而变化;使用开源视景仿真软件OSG(OpenSceneGraph),实现了大场景单散射大气效果的实时绘制。结果表明,基于物理的大气效果绘制,能增加飞行模拟视景仿真的真实感。     

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.     

一种高效的带状地形模型和公路模型的建立及无缝叠加方法

根据公路地形模型的特殊性,提出了一种适用于带状公路地形的建模方法,该方法将规则网和不规则网紧密结合,从计算机处理地形模型和公路模型的效率出发,将带状地形模型和公路三维模型进行无缝叠加,使得建模具备实时性。使用该方法,规则网地形模型的建立花费的时间几乎可不计,同时采用不规则网将地形模型和公路模型进行无缝叠加,把不规则网的数量最小化,极大降低计算机的运算量,在实时建立公路三维模型中具有重要意义。并利用这种技术自主开发了"公路数字影像集成系统",为公路设计提供了一个全新、直观、贴近真实的三维平台,能在公路三维选线设计能发挥重要作用。