3维地形的金字塔上下采样局部实时简化算法

作     者：易雄鹰 方超 

作者机构：遥感科学国家重点实验室中国科学院遥感与数字地球研究所北京100101 

出 版 物：《遥感学报》 (NATIONAL REMOTE SENSING BULLETIN)

年 卷 期：2013年第17卷第4期

页      面：802-815页

核心收录：

学科分类：081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 0709[理学-地质学] 07[理学] 08[工学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 0303[法学-社会学] 080203[工学-机械设计及理论] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0816[工学-测绘科学与技术] 0813[工学-建筑学] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 0704[理学-天文学] 0833[工学-城乡规划学] 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863计划)(编号:2012AA12A401)~~ 

主　　题：地形三角网 局部实时 图像金字塔 上下采样 物理引擎 

摘      要：在大型3维地理信息系统中,需要在预加载整体地形数据的基础上,对局部地形数据重新构建三角网。针对这一问题,本文提出了一种3维地形的金字塔上下采样局部实时简化算法,实现对局部三角网地形实时高效的简化。该算法基于图像金字塔思想,通过对原始地形的三角格网执行下采样和上采样,结合预测残差对下采样的地形做局部简化,简化后的三角网十分逼近原始的高精度三角网。本文将该算法用于GeoBeans 3维平台的汽车驾驶模拟系统中。该算法生成的地形简化且稳定,随着汽车活动范围的变化,按需销毁及重构更新地形。实验证明,当预测残差阈值取0.1时,三角形个数能简化到原始数量的2/3;残差阈值取0.2时,三角形个数可以简化到原始个数的1/4左右。由此可见,在视觉精度允许的范围之内,该算法对地形的简化效果较好,且耗时少,满足了3维系统及车辆驾驶模拟的实时性。