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地形可视化服务框架设计及其关键技术研究

计算机工程 2006年第13期32卷 32-34,37页

作者：朱军龚建华张健钦吴娴中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室北京100101

以地形可视化服务为目标,建立地形可视化服务框架,研究服务运行机制、数据资源代理和服务管理等关键技术。该文研究了Java环境下的地形实时可视化程序设计和细节层次模型简化等关键问题,设计和实现了一个简单的应用案例,给出了实际测试... 详细信息

以地形可视化服务为目标,建立地形可视化服务框架,研究服务运行机制、数据资源代理和服务管理等关键技术。该文研究了Java环境下的地形实时可视化程序设计和细节层次模型简化等关键问题,设计和实现了一个简单的应用案例,给出了实际测试的结果,验证了该框架的有效性。

关键词：服务地形可视化网格细节层次模型

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大规模地形可视化中的纹理技术

华中科技大学学报（自然科学版） 2009年第10期37卷 64-67页

作者：刘文平湖北经济学院统计与应用数学系湖北武汉430205 华中科技大学电子与信息工程系湖北武汉430074

提出了一个针对大规模地形可视化中纹理技术进行改进的系统.为了使得地形块边界处的纹理实现无缝连接,在数据的初始化阶段提出了一种基于重复采样的实现分块纹理无缝拼接的纹理映射算法,定义了纹理误差,给出了详细的数学表达式,并证明... 详细信息

提出了一个针对大规模地形可视化中纹理技术进行改进的系统.为了使得地形块边界处的纹理实现无缝连接,在数据的初始化阶段提出了一种基于重复采样的实现分块纹理无缝拼接的纹理映射算法,定义了纹理误差,给出了详细的数学表达式,并证明了它具有良好的性质.在综合考虑地形纹理的屏幕投影大小和位置的基础上,基于纹理误差给出了一个确定纹理分辨率的算法.最后提出了一种预估计的方法来控制纹理释放的调度,预先调度出可能不可见的纹理块,减少内外存的数据交换.实验表明,该系统处理速度快且得到的画面质量较好.

关键词：地形可视化纹理技术无缝拼接纹理分辨率预估释放

地形可视化中的改进Geoclipmap算法

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计算机应用 2010年第A12期30卷 3292-3294页

作者：张建廷刘福太艾祖亮海军航空工程学院研究生管理大队山东烟台264001 海军航空工程学院电子工程系山东烟台264001

在大地形实时绘制中,大规模的地形数据和有限的硬件数据通信带宽是限制地形绘制效率的主要原因。在Geoclipmap算法的基础上,通过使用几何场景图(GSG)组织结构提高数据外存加载效率,在mipmap棱锥生成过程中采取sinc滤波方法进行重采样,... 详细信息

在大地形实时绘制中,大规模的地形数据和有限的硬件数据通信带宽是限制地形绘制效率的主要原因。在Geoclipmap算法的基础上,通过使用几何场景图(GSG)组织结构提高数据外存加载效率,在mipmap棱锥生成过程中采取sinc滤波方法进行重采样,避免地形细节丢失。为减少CPU到图形处理器(GPU)的数据流量,提出一种基于层次包围球的二级视锥体裁剪技术,并将法线的生成放到GPU的片段着色器中。实验结果表明,算法保持地形真实感,并有效提高绘制效率,能满足大地形的实时渲染要求。

关键词：地形可视化细节层次剪切图重采样视锥裁剪包围体

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一种基于现代GPU的大地形可视化算法

系统仿真学报 2007年第14期19卷 3241-3244,3275页

作者：潘宏伟李辉廖昌阊曾安祥四川大学计算机学院图形图像研究所四川成都610064

地形渲染在计算机游戏,飞行模拟和视景仿真等领域的应用越来越广泛,随着渲染场景复杂度的增加,每次需要绘制的地形数量也越来越庞大。同时,新一代的显卡绘制能力的不断增强,原有的许多地形渲染算法已经不能很好的满足用户需求。在总结... 详细信息

地形渲染在计算机游戏,飞行模拟和视景仿真等领域的应用越来越广泛,随着渲染场景复杂度的增加,每次需要绘制的地形数量也越来越庞大。同时,新一代的显卡绘制能力的不断增强,原有的许多地形渲染算法已经不能很好的满足用户需求。在总结现有算法的基础上,提出了一种基于现代GPU的地形渲染算法。该算法同样使用高程图作为地形数据,将地形分成很多小块,每次渲染时以块为单位,所有小块使用四叉树组织成一个层次化结构,不同层次的节点代表了不同细节层次的地形范围,并且采用了与Mipmap类似的细节简化方式,渲染时不需要对分块重新简化。为了保证CPU和GPU的负载平衡,将一些复用率高的地形分块缓存到显卡中,大大降低带宽需求。实验证明该算法可以更为充分利用图形处理器的加速能力,既能满足渲染精度要求也能达到一个较高的帧率。

关键词：地形可视化模型细节层次几何缓存 GPU VBO

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地形可视化中快速视区裁剪算法研究

武汉大学学报（信息科学版） 2004年第12期29卷 1080-1083页

作者：许妙忠李德仁武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉市珞喻路129号430079

讨论了地形可视化中的视区裁剪技术 ,分析了多种可能的改进方法 ,并实现了一种基于层次包围球的快速视区裁剪算法。该算法可以十分快速和准确地判断地形渲染过程中节点和视区的相互位置关系 ,大大减轻图形系统的负担 ,有效地提高地形渲... 详细信息

讨论了地形可视化中的视区裁剪技术 ,分析了多种可能的改进方法 ,并实现了一种基于层次包围球的快速视区裁剪算法。该算法可以十分快速和准确地判断地形渲染过程中节点和视区的相互位置关系 ,大大减轻图形系统的负担 ,有效地提高地形渲染的速度。

关键词：地形可视化四叉树结构视区裁剪

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地形可视化中的LOD技术研究

地形可视化中的LOD技术研究

作者：王晓军苏州大学

学位级别：硕士

随着计算机图形学的发展,以实时图形渲染为基础的虚拟现实技术已经应用在越来越多的领域。在虚拟的场景中加入真实感的地形可以极大的提高系统的沉浸感,LOD是大规模地形渲染中的关键技术。通过LOD技术,可以极大的减少实时渲染的多边形... 详细信息

随着计算机图形学的发展,以实时图形渲染为基础的虚拟现实技术已经应用在越来越多的领域。在虚拟的场景中加入真实感的地形可以极大的提高系统的沉浸感,LOD是大规模地形渲染中的关键技术。通过LOD技术,可以极大的减少实时渲染的多边形数量。本文首先对基于CPU的四叉树LOD算法进行了研究与改进,然后对GPU友好算法中最具代表性的Geometry Clipmap算法进行了研究与扩展,其主要内容如下:(1)分析了常用LOD算法的基本思想及优缺点。(2)研究了实时地形渲染常用的数据结构及相应的LOD算法思想。(3)深入研究了传统的四叉树LOD算法,并对其数据结构、算法流程及裂缝修补算法进行了优化与改进,提升了算法的性能。(4)深入研究了Geometry Clipmap算法,新增了数据调度子模块,并对其数据结构与渲染方式进行了改进,使之成为大规模地形实时渲染的完整解决方案。最后对文中提出的方法和技术进行了实验设计,通过对实验结果的分析、对比,验证了算法的合理性和有效性,并提出了下一步工作的主要方向。

关键词： LOD 地形可视化四叉树 GPU Geometry Clipmap

基于SVF地形可视化方法的滑坡识别——以四川省丹巴县城典型滑坡为例

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成都理工大学学报（自然科学版） 2021年第6期48卷 705-713页

作者：郭晨许强董秀军潘星刘小莎佘金星地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059 成都理工大学地球科学学院成都610059 四川测绘地理信息局测绘技术服务中心成都610081

为了消除单一光源对传统数字高程模型(DEM)可视化影像的影响,提高基于机载激光雷达(LiDAR)技术的滑坡识别准确性,利用基于天空视域因子(SVF)的数字高程模型可视化方法,以四川省丹巴县城几处典型滑坡为例,详细对比了SVF可视化影像和传统... 详细信息

为了消除单一光源对传统数字高程模型(DEM)可视化影像的影响,提高基于机载激光雷达(LiDAR)技术的滑坡识别准确性,利用基于天空视域因子(SVF)的数字高程模型可视化方法,以四川省丹巴县城几处典型滑坡为例,详细对比了SVF可视化影像和传统山体阴影图在滑坡特征识别中的显著优势,结合现场调查对识别结果进行了验证,探讨了最大搜索半径与搜索方向对SVF可视化影像的影响。结果表明基于SVF的DEM可视化方法有效消除了单一光源对传统山体阴影图的不利影响,还原真实地形地貌特征,降低了基于机载LiDAR的滑坡识别门槛,提高了滑坡识别的准确性。

关键词：机载激光雷达高分辨率数字高程模型天空视域因子地形可视化滑坡识别

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地形可视化仿真在Vega中的应用研究

地形可视化仿真在Vega中的应用研究

作者：王恂钧西安电子科技大学

学位级别：硕士

三维地形可视化一直是三维可视化仿真应用中研究的热点,其中实时地、动态地产生高质量的三维地形模型是研究的重点,另外海量地形数据的管理也是地形可视化研究的难点。Vega作为先进的三维仿真开发工具已经得到广泛使用,但是由于Vega在... 详细信息

三维地形可视化一直是三维可视化仿真应用中研究的热点,其中实时地、动态地产生高质量的三维地形模型是研究的重点,另外海量地形数据的管理也是地形可视化研究的难点。Vega作为先进的三维仿真开发工具已经得到广泛使用,但是由于Vega在处理地形模型时采用的数据管理方法和算法上存在一定的局限性,因而不能满足某些特殊应用的要求。为提高三维地形可视化的质量,本文提出采用视点相关LOD算法进行实时的多分辨率的地形模型简化,采用基于模型节点的视截体裁减方法减少模型中三角形数量,并通过模型渐变来达到模型平滑过度的效果。在此基础上进一步提出用分层分块的地形数据管理方法解决海量数据的管理问题,采用多视点相关的算法满足多视点地形应用的需要,采用多线程模式避免实时仿真中出现帧延误的现象。最后通过Vega扩展机制实现了地形可视化扩展模块来增强Vega的开发能力。

关键词：地形可视化 Vega 视点相关LOD

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地形可视化中多分辨率模型生成算法研究

地形可视化中多分辨率模型生成算法研究

作者：冯振华西南交通大学

学位级别：硕士

三维地形可视化在GIS、虚拟现实、飞行模拟等领域中有着广泛而重要的应用。由于地形具有海量数据的特征，基于当前的计算机图形硬件系统，要实现既具有较高帧率又能保持较好视觉效果的地形交互可视化表达，仍是一大难题。基于软件着手... 详细信息

三维地形可视化在GIS、虚拟现实、飞行模拟等领域中有着广泛而重要的应用。由于地形具有海量数据的特征，基于当前的计算机图形硬件系统，要实现既具有较高帧率又能保持较好视觉效果的地形交互可视化表达，仍是一大难题。基于软件着手，建立地形模型的多分辨率模型是目前解决这个问题的重要方法。正因为如此，地形的多分辨率表达一直是GIS和虚拟现实领域的研究热点和学术前沿。本文立足于规则格网(Grid)地形数据在结构上的优势和不规则三角网(TIN)在表达地形时在顶点数量上的优势，研究地形的多层次细节(LOD)模型的自动生成算法，重点研究基于地形TIN模型的LOD算法，包括：探讨适用于格网地形数据的基于四叉树的LOD算法和设计出适用于TIN模型的基于四叉树的LOD算法。该基于四叉树的TIN的LOD算法，依据QuadTIN的思想，在不规则采样点集上构建一个四叉树空间索引结构，并融合基于四叉树的LOD算法和基于TIN的三角网简化方法实现地形TIN模型的视相关的多层次细节控制，获得了一个类似于规则格网和TIN混合结构的多层次细节网格。本文的研究为地形TIN模型的多分辨率表示提供了一种新方法，实现了地形TIN模型的视相关的多层次细节控制，在应用基于格网DEM的LOD算法来实现TIN模型的LOD化表达方面做了有益的尝试。同时，应用C++和OpenGL，在PC平台上，对真实地形数据进行了实验，实验表明该算法是高效的。

关键词：地形可视化层次细节多分辨率模型不规则三角网