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作者：翟小明大连海事大学

学位级别：硕士

大规模三维场景的可视化在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用,作为其中必不可少的一部分,大规模地形场景的实时绘制已经成为国内外学者研究的热点之一。本文为满足海上搜救模拟器直升机单元的视景系统需求,对大规... 详细信息

大规模三维场景的可视化在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用,作为其中必不可少的一部分,大规模地形场景的实时绘制已经成为国内外学者研究的热点之一。本文为满足海上搜救模拟器直升机单元的视景系统需求,对大规模地形场景的实时绘制技术进行了研究,所做的主要工作如下：1.研究大规模地形场景实时绘制的关键技术。大规模地形场景在绘制时,通常需要对数据进行适当的处理,以满足实时性的要求。本文重点研究了地形数据的分块、裁剪、调度方法以及纹理数据处理相关的理论和场景模型中裂缝的消除。2.大规模地形场景模型构建过程。大规模地形场景模型的构建需要解决海量的地形数据和逼真的纹理数据来源问题,本文综合考虑海上模拟器中直升机单元视点较高,对地形场景的几何细节要求相对较低的情况,采用Google Earth的高程数据和高清遥感图片作为构建场景的数据源,并利用ArcScene构建了地形场景模型。3.利用OpenSceneGraph三维渲染引擎实现了大规模地形场景的实时绘制。本文所做工作为日后进一步完善海上搜救模拟器直升机单元的视景系统打下了一定的基础。

关键词：大规模地形场景实时绘制 LOD OSG 建模

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利用可编程GPU实现大规模地形场景的高性能漫游

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计算机应用研究 2011年第10期28卷 3775-3777,3781页

作者：刘浩赵文吉段福洲宫辉力曹巍管先祥潘李亮首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 长江宜昌航道工程局湖北宜昌443003 北京合歌科技有限公司北京100085

对已有算法进行了综述,并针对数据动态调度、自适应网格模型的生成以及数据的组织与数据裁剪等方面进行了研究并提出改进方法,设计了一种基于GPU编程实现的大规模地形场景的实时绘制与漫游算法。利用GPU端完成地形网格更新、地形块的自... 详细信息

对已有算法进行了综述,并针对数据动态调度、自适应网格模型的生成以及数据的组织与数据裁剪等方面进行了研究并提出改进方法,设计了一种基于GPU编程实现的大规模地形场景的实时绘制与漫游算法。利用GPU端完成地形网格更新、地形块的自动选取、高度图和纹理图采样等大部分计算工作,大大减轻了CPU端的计算负载。实验表明,该算法实现简单,内存开销较少,有效提高了地形绘制的效率,适于大规模地形场景的实时高效漫游。

关键词：图形处理器编程大规模地形场景实时漫游自适应网格动态调度

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海上搜救模拟器中大规模地形场景的实时绘制

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中国航海 2011年第3期34卷 5-9页

作者：翟小明任鸿翔张新宇廉静静大连海事大学航海动态仿真与控制实验室辽宁大连116026

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用。为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究。利用Google Earth获取地形数据,使用ArcScene构... 详细信息

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用。为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究。利用Google Earth获取地形数据,使用ArcScene构建三维地形,并在Creator中设置多级LOD以保证绘制的实时性,同时利用Get-Screen软件获取与地形相对应的纹理数据,并将纹理映射到三维地形上,最终运用OSG软件对地形场景进行实时绘制。试验表明提出的方法可实现大规模地形场景的高效逼真绘制。

关键词：船舶、舰船工程大规模地形场景实时绘制层次细节模型建模三维地形

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面向大规模地形LOD模型的并行简化算法

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工程图学学报 2010年第5期31卷 16-21页

作者：刘晓平凌实余烨李琳特种显示技术教育部重点实验室(合肥工业大学) 安徽合肥230009 合肥工业大学计算机与信息学院可视化与协同计算(VCC)研究室安徽合肥230009

大规模地形的快速绘制一般采用层次细节(LOD)模型,需要在预处理阶段使用网格简化算法对模型进行简化。简化质量与简化效率间的矛盾一直是各种简化算法所需面临的问题。通过利用通用的并行编程环境MPI,提出了一种基于四叉树网格剖分的并... 详细信息

大规模地形的快速绘制一般采用层次细节(LOD)模型,需要在预处理阶段使用网格简化算法对模型进行简化。简化质量与简化效率间的矛盾一直是各种简化算法所需面临的问题。通过利用通用的并行编程环境MPI,提出了一种基于四叉树网格剖分的并行简化算法,通过并行化达到提高算法效率的目的,并就模型拼接及负载平衡进行了相关讨论。最后,通过具体实例在集群环境下验证了算法的有效性,得到了较好的并行效果。

关键词：计算机应用大规模地形场景 LOD 模型简化边折叠并行程序设计

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大规模地形LOD模型简化与实时绘制方法研究

大规模地形LOD模型简化与实时绘制方法研究

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作者：凌实合肥工业大学

学位级别：硕士

大规模地形的可视化在地理信息系统、虚拟现实、灾害仿真和战场环境仿真等领域中有着重要的应用。随着遥感技术、卫星技术以及计算机技术的快速发展,人们希望能够观察到更广阔更真实的地形,对地形的实时绘制提出了更高的要求。然而基于... 详细信息

大规模地形的可视化在地理信息系统、虚拟现实、灾害仿真和战场环境仿真等领域中有着重要的应用。随着遥感技术、卫星技术以及计算机技术的快速发展,人们希望能够观察到更广阔更真实的地形,对地形的实时绘制提出了更高的要求。然而基于当前计算机硬件的发展现状,大规模地形的模型生成和实时显示仍是一大难题。本文围绕着不规则三角网模型的地形多分辨率模型生成和实时绘制问题进行了研究和探索,主要工作如下:1).对于大规模地形LOD模型的预处理,提出了一种基于二次误差的并行模型简化算法。大规模地形的快速绘制一般采用层次细节模型,需要在预处理阶段使用网格简化算法对模型进行简化。简化质量与简化效率之间的矛盾一直是各种简化算法所需面临的问题。通过利用通用的并行编程环境MPI,提出了一种基于四叉树网格剖分的并行简化算法,通过并行化达到提高算法效率的目的,并就模型拼接及负载平衡进行了相关讨论。2).对于大规模地形的实时绘制,提出使用指定的局部坐标系作为大规模地形实时绘制的参考坐标系,并针对真实地形数据中地球本身的曲率的问题,实现了区别于平面地形的视点控制算法,以此为基础给出了一种视相关的LOD模型选择算法;综合视锥剔除与遮挡剔除算法,提出了一种适用于地形场景的可见性判断算法,在保证算法高效的情况下,减少单帧所需绘制的多边形数量,提高实时绘制效率。3).综合以上方法,设计并实现了一个大规模地形可视化原型系统,包括模型预处理模块和实时渲染模块,并给出了相关的测试与应用实例,验证了系统的有效性。

关键词：大规模地形场景 LOD 模型简化并行程序设计实时绘制可见性剔除

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基于边折叠的地形LOD模型并行简化算法

基于边折叠的地形LOD模型并行简化算法

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全国第19届计算机技术与应用（CACIS）学术会议

作者：凌实李琳刘晓平袁晓辉 Bill P.Buckles 合肥工业大学计算机与信息学院VCC研究室

大规模地形的快速绘制一般采用层次细节（LOD）模型,需要在预处理阶段使用网格简化算法对模型进行简化。简化质量与简化效率间的矛盾一直是各种简化算法所需面临的问题。本文通过利用通用的并行编程环境 MPI,提出了一种基于四叉树网格... 详细信息

大规模地形的快速绘制一般采用层次细节（LOD）模型,需要在预处理阶段使用网格简化算法对模型进行简化。简化质量与简化效率间的矛盾一直是各种简化算法所需面临的问题。本文通过利用通用的并行编程环境 MPI,提出了一种基于四叉树网格剖分的并行简化算法,通过并行化达到提高算法效率的目的,并就模型拼接及负载平衡进行了相关讨论。最后,本文通过具体实例在集群环境下验证了算法的有效性,得到了较好的并行效果。

关键词：大规模地形场景 LOD 模型简化边折叠并行程序设计

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