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T=题名（书名、题名），A=作者（责任者），K=主题词，P=出版物名称，PU=出版社名称，O=机构（作者单位、学位授予单位、专利申请人），L=中图分类号，C=学科分类号，U=全部字段，Y=年（出版发行年、学位年度、标准发布年）

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AND代表“并且”；OR代表“或者”；NOT代表“不包含”；(注意必须大写,运算符两边需空一格)

检索范例：

范例一：(K=图书馆学 OR K=情报学) AND A=范并思 AND Y=1982-2016
范例二：P=计算机应用与软件 AND (U=C++ OR U=Basic) NOT K=Visual AND Y=2011-2016

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文献类型

43 篇 期刊文献
43 篇 学位论文
28 篇 专利
12 篇 会议

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学科分类号

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- 2 篇 管理科学与工程(可...
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- 1 篇 公共管理
1 篇 医学
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1 篇 军事学
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主题

98 篇 层次细节模型
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8 篇 虚拟现实
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6 篇 地形可视化
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6 篇 多分辨率模型
6 篇 四叉树
6 篇 数字高程模型
5 篇 三维可视化
5 篇 模型简化
4 篇 实时渲染
3 篇 计算机图形学
3 篇 分形地形
3 篇 三维地形
3 篇 碰撞检测
3 篇 混合渲染
2 篇 建模
2 篇 逆过程式建模
2 篇 基于图像的渲染

机构

4 篇 中国科学院自动化...
4 篇 信息工程大学
4 篇 南京理工大学
4 篇 江苏科技大学
3 篇 中国科学院遥感应...
3 篇 南京大学
3 篇 清华大学
3 篇 北京林业大学
3 篇 中国海洋大学
3 篇 装备指挥技术学院
2 篇 华中科技大学
2 篇 中国工程物理研究...
2 篇 中国地质大学
2 篇 山东科技大学
2 篇 天津师范大学
2 篇 南京师范大学
2 篇 四川航天神坤科技...
2 篇 中国移动通信集团...
2 篇 中国人民解放军国...
2 篇 中车工业研究院有...

作者

5 篇 唐杰
4 篇 李志强
4 篇 张晓鹏
4 篇 司光亚
4 篇 李蔚清
3 篇 周圣川
3 篇 禹海全
3 篇 蓝朝桢
3 篇 周杨
3 篇 李光明
3 篇 唐卫清
3 篇 徐青
3 篇 刘晓
2 篇 胡小林
2 篇 王明印
2 篇 陶超
2 篇 周剑
2 篇 滕德贵
2 篇 王海波
2 篇 邢辉峰

语言

126 篇 中文

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排序：

地质体三维可视化研究与系统实现

地质体三维可视化研究与系统实现

引用

作者：戴晟华东师范大学

学位级别：硕士

随着计算机技术、图形显示技术的飞速发展以及数字城市建设的不断深入,人们在掌握和管理各种地表信息的同时,也需要对地下各类信息,如地质信息、地下构筑物和管线信息等进行有效管理。其中地质信息的采集与管理在城市建设过程中尤为重... 详细信息

随着计算机技术、图形显示技术的飞速发展以及数字城市建设的不断深入,人们在掌握和管理各种地表信息的同时,也需要对地下各类信息,如地质信息、地下构筑物和管线信息等进行有效管理。其中地质信息的采集与管理在城市建设过程中尤为重要。各城市因其所处地质带的不同而受到不同程度的地震、地面沉降、滑坡、岩溶塌陷等地质灾害的威胁,为此,很多城市根据已有的地质资料开展了地质灾害的预警和防治工作;同时在很多建设领域,如城建工程、地下工程、水电工程、交通工程、环境工程、资源开发等都需要以地质数据为支撑,这就迫切需要借助地理信息系统及其它相关技术来管理、分析和显示地质信息。然而,由于地质体的复杂性和不确定性,现有的二维GIS软件很难对其进行数据管理和二维表达。而要将复杂且海量的地质数据直观地展现给用户,就必须采用地质建模技术、三维可视化技术、数据库技术等建立一个真三维的地质信息可视化与管理系统,为城市建设、发展和管理提供基于三维地质数据的信息服务;便于有效地管理和监控地质资源;并辅助地震系统研究地质构造的发展及演变。本文基于作者在导师承接的杭州市科技局、地震局课题——“目标区地下三维第四系与构造框架建模与可视化”(HZZFCG-2005-A7)——中的工作,结合作者对地质体三维可视化的一些思考,从地质体三维可视化建模方法、计算机三维可视化原理、地质体三维可视化系统的总体构架和功能构架,以及地质体三维可视化关键技术等方面对地质体三维可视化进行了较为系统的探索,并最终实现了通用的地质体三维可视化系统。概括起来,论文主要涉及以下六章内容: 第一章阐述地质体三维可视化与系统开发的研究意义、研究现状以及研究方法。第二章将探讨地质体三维可视化模型的建模方法。首先,作者将提出地质体建模的一般过程。在此基础上讨论空间曲面拟合方法。然后,作者将使用当前流行的地理信息系统软件ArcGIS进行地质三维表面建模,指出ArcGIS地质建模,的不足之处,并进而讨论基于表面模型的地质体模型生成方法。最后将利用石油地质行业成熟的地质建模软件Petrel建立地质体模型。第三章将重点讨论计算机三维可视化的原理。在地质体模型建立之后,要将这些三维的模型数据显示在计算机二维屏幕上,需要进行很多工作。在此过程中将涉及多个坐标系统,如模型坐标系、世界坐标系、观察坐标系等,还将涉及地质体模型如何在这些坐标系中进行转换。此外,本章还将讨论当前三维可视化中的热点技术——层次细节模型(Level of Detail,LOD),并提出其在地质体三维可视化中的实现方案。第四章将对地质体三维可视化系统进行设计。作者将首先对地质体三维可视化系统的功能需求进行讨论。在此基础上进行系统总体设计,提出系统的总体框架与功能构架。最后对系统进行详细设计,给出系统对象模型图。第五章是对地质体三维可视化系统的实践。在系统实现过程中,作者遇到了一系列的开发难题,如全局视图下大数据量地质模型的载入、局部视图下地质模型的载入、六面体模型切割算法,使用鼠标仿真三维跟踪球的旋转等。这些开发难题也就构成了系统开发中的关键技术。作者将分别对这些关键技术进行讨论,给出相应的解决方案。最后,将基于以上的各种理论与方法实现地质体三维可视化系统。第六章对论文进行了总结和展望,提出进一步工作的重点与难点。总的来说,作者认为论文主要有以下几方面的贡献: (1)根据已有的研究成果,并结合作者在建模实践中的工作,总结出了地质体三维建模的一般方法,内容包括空间曲面拟合插值、空间曲面剖分、空间曲面拓扑关系建立、三维地层网格剖分,属性建模等。 (2)利用ArcGIS、Petrel等软件对地质三维建模进行实践,从数据准备、模型生成、模型三维显示以及模型数据输出等方面给出了地质三维模型建立的具体操作方法。 (3)基于离散LOD的基本原理,提出了适用于非三角形面片构成的地质体模型的LOD方法,在一定程度上解决了海量地质数据模型的实时渲染问题。 (4)在分析了地质体三维可视化系统功能需求的基础上,提出了地质体三维可视化系统的总体框架以及功能构架。对系统进行了详细设计,给出了系统的对象模型图,从而为类似的研究与系统开发提供了一个切实可行的参考依据。 (5)在地质体三维可视化系统的开发实践中,总结了地质体三维可视化系统开发过程中的关键技术,如全局视图下大数据量地质模型的载入、局部视图下地质模型的载入、六面体模型切割算法以及使用鼠标仿真三维跟踪球的旋转等,并给出了相应的解决方案。 (6)对地质体三维可视化系统进行了开发实践,实现了地质体三维可视化系统的一些主要功能,包括:1)模型数据与属性数据的管理功能;2)一般三维显示功能,包括地质体的三维

关键词：地质体地质体三维模型表面建模地质体建模计算机三维可视化层次细节模型

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大范围三维地形实时显示研究

大范围三维地形实时显示研究

引用

作者：童胜华中科技大学

学位级别：硕士

大范围三维地形显示能够将自然界中的真实地形地物仿真显示出来,用户可以比较直观地获取各种信息,因此各个领域都有较广泛的应用.该文正是针对通过软件技术的改进以建立大范围三维地形实时显示系统的思想,对大范围三维地形实时显示实现... 详细信息

大范围三维地形显示能够将自然界中的真实地形地物仿真显示出来,用户可以比较直观地获取各种信息,因此各个领域都有较广泛的应用.该文正是针对通过软件技术的改进以建立大范围三维地形实时显示系统的思想,对大范围三维地形实时显示实现进行了有益的研究.该文在对三维地形生成原理研究的基础上,提出了自己的基于多分辨率LOD模型的改进算法.并提出了具体的进行敏感区域识别,三角形网格构建,以及进行模型顶点重要度计算和实时处理所需要的数据结构、处理过程和计算方法.通过验证,该算法能够较好地提高地形显示的速度,并且由于算法所采用的技术移植性较好,因此该算法能够很好好的与Vega技术结合提高三维地形显示的效果.

关键词：三维地形三维地形显示层次细节模型多分辨率显示虚拟纹理

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三维输电网地理信息系统的研究与开发

三维输电网地理信息系统的研究与开发

引用

作者：应开怀浙江大学

学位级别：硕士

输电网是电力系统的重要组成部分，输电网管理的信息化是电力系统信息化的重要内容之一。近年来，随着电网运行要求的提高和各种软硬件技术的发展，电网数据信息的采集量迅速增加，凸现了传统输电网管理软件在信息处理能力上的相对局限... 详细信息

输电网是电力系统的重要组成部分，输电网管理的信息化是电力系统信息化的重要内容之一。近年来，随着电网运行要求的提高和各种软硬件技术的发展，电网数据信息的采集量迅速增加，凸现了传统输电网管理软件在信息处理能力上的相对局限性。如何解决这一问题成为当代电网信息化进程中的重要课题之一。本文就这一课题进行了研究，并阐述了新一代输电网管理系统——三维输电网地理信息系统。本系统以三维地理信息技术、虚拟现实技术和科学可视化技术为支撑，真实地再现了输电线路周围的地形地貌、输电设备，实现了输电线路信息和地理信息很好的结合，从而实现了输电线路、电力设备的浏览、编辑、管理、查询和图表的显示输出等功能。该系统能高效、方便地为规划、施工、运行、管理部门提供输电线路的分布、走向，剖面图等地理位置信息和其它各种专业属性数据。从而实现信息的科学管理和综合分析，并提供辅助决策，为输电网管理带来全新的方法。三维输电网地理信息系统本质上属于信息系统范畴，所以作者首先从系统的数据信息管理入手，着重研究了系统中各种数据分类及其相应的处理方法。在解决海量空间数据的实时显示时，引入了层次细节模型(LOD)技术，实现数据的多分辨的管理。在系统数据集成管理中引入了面向对象方法，提高了数据管理的模块化，使数据结构更加清晰、便于管理。然后作者分析了输电网管理软件的各项功能结构，并对这些功能结构的共性加以概括，提出了三维输电网地理信息系统的一般性软件体系结构和开发模式。最后，作者以某具体的三维输电网地理信息系统为例，详细介绍了三维输电网地理信息系统的数据处理、软件开发过程，展示了构建该系统的可操作性和应用前景。此外还介绍了系统开发中存在的一些问题以及进一步完善的地方。

关键词：输电网信息管理地理信息系统三维地理信息系统虚拟现实科学可视化层次细节模型面向对象软件体系结构

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教育机器人复杂场景建模及优化技术的研究与实现

教育机器人复杂场景建模及优化技术的研究与实现

引用

作者：周戴昀电子科技大学

学位级别：硕士

虚拟现实技术在这几年来越来越得到国内外广泛学者的关注，并且它拥有广泛的应用前景。三维场景的构建是虚拟现实技术中的一个重要组成部分。在三维场景构建中场景建模技术、建模优化技术是它主要拥有的两个研究方向。场景建模技术中有... 详细信息

虚拟现实技术在这几年来越来越得到国内外广泛学者的关注，并且它拥有广泛的应用前景。三维场景的构建是虚拟现实技术中的一个重要组成部分。在三维场景构建中场景建模技术、建模优化技术是它主要拥有的两个研究方向。场景建模技术中有着建模方法、纹理映射、光照材质等相关技术，建模优化技术中有着场景分割、实例化、可见性裁剪、层次细节等相关技术。本文主要是为了实现教育机器人平台中的场景子系统，用来构建复杂的比赛场景来应用于虚拟机器人的仿真竞技。本文研究、实现并改进了几种常见的场景建模技术和建模优化技术，主要内容如下： 1、研究了三种建模方法，并且选用几何建模方法通过3Ds MAX建模软件构建物体模型并将其导出成.obj文件来供场景系统使用;研究木纹纹理、水波纹理的合成公式来给场景系统中的木材、湖泊提供纹理素材，使用mip-map技术解决纹理拉伸和收缩时的反走样问题;实现了phong简单光照明模型，主要考虑来了镜面反射、漫反射和环境光反射。 2、对BSP树场景分割算法进行了改进，在划分前先将原有模型结构化，等划分完成以后又对其中的模型细化，这样使用两种模型来完成场景的划分，克服了原先划分操作中每一侧空间中的物体都不能存在凹多边形的问题，减少构建的场景树中多余的深度和划分;研究并使用实例化技术，在建立有许多类似物体的场景时采用抽象模型对象的方式存储模型信息，用这些抽象对象再具体化到每一个拥有各自大小、位置、方向、颜色的实例上从而节约模型的存储空间。 3、使用层次遮挡图来改进扩展阴影裁剪算法，建立多分辨率的层次遮挡图来应用于重叠、深度两个测试，算法在被遮挡测试时节省了不少时间。 4、改进传统LOD技术的多分辨率模型存储方式，仅保留存储分辨率最高的模型信息，并且按照各层分辨率模型之间的差集来对仅有的这个分辨率最高的模型中的信息进行不同标识，大大减少了原先需要将所有分辨率模型都存储起来所花费的模型存储的空间，并且在实际运行过程中发现该算法在模型切换时也要平滑得多。

关键词：场景建模技术场景建模优化技术场景分割可见性裁剪层次细节模型

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大规模三维地形场景真实感渲染的研究与实现

大规模三维地形场景真实感渲染的研究与实现

引用

作者：宋勇利西安科技大学

学位级别：硕士

大规模地形场景真实感建模与绘制是虚拟战场、地理信息系统、三维游戏仿真等领域的基础。随着应用的不断扩展和深入，人们对地形场景的规模、绘制速度及仿真精度提出越来越高的要求，所以长期以来该课题一直是国内外计算机图形学领域研... 详细信息

大规模地形场景真实感建模与绘制是虚拟战场、地理信息系统、三维游戏仿真等领域的基础。随着应用的不断扩展和深入，人们对地形场景的规模、绘制速度及仿真精度提出越来越高的要求，所以长期以来该课题一直是国内外计算机图形学领域研究的热点之一。本文对基于四叉树LOD 地形真实感绘制关键技术进行了深入的研究。主要分析了基于四叉树的LOD 地形模型的算法思想及其存储结构；对以往采用的六面体视景体判别方法进行了优化，引入一种建立扇形裁减区域的方法，简化了算法的复杂度，提高了渲染效率；在对场景进行背景剔除时，采用一种判断视线和地形多边形法线向量夹角余弦值的方法来提高效率；通过视点相关的误差计算和考虑地形粗糙度引起的静态误差的计算，建立了地形节点评价系统；对地形裂缝产生的原因及处理方法进行了分析，采用了一种改变T 型节点连接方式的方法对裂缝进行了修补。\n 随着图形处理器(GPU)的发展，鉴于传统的依靠CPU的绘制算法不能充分发挥图形系统性能的缺点，在借鉴基于四叉树LOD 地形模型绘制方法原理与思想的基础上，对基于GPU的Patch-LOD 地形绘制算法进行了深入的研究。分析了顶点（索引）缓存中的数据存储方式，引入了地形瓦片金字塔模型的数据组织方式，给出了基于索引模板的地形绘制算法流程。地形裂缝的处理方面，采用在地形块的四周加一个“裙边”的方式解决。最后，利用OpneSceneGraph2.9.5和VS2005 软件平台，结合本文研究的相关算法和方法实现了大规模三维地形场景渲染系统和雪效粒子系统。实验结果表明，该系统能实时、快速的完成大规模多分辨率地形的真实感绘制。

关键词：地形可视化层次细节模型四叉树图形处理器

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基于四叉树索引的深度图像可视化研究

基于四叉树索引的深度图像可视化研究

引用

作者：范亮北京建筑工程学院

学位级别：硕士

随着现代科学技术的发展,获取空间信息的手段日新月异,先后出现了许多高新的测量仪器,如三维激光扫描仪等。由于三维激光扫描具有扫描速度快、精度高、主动性强、获取信息丰富等特点,三维激光扫描技术在我国已经应用到了很多领域,如古... 详细信息

随着现代科学技术的发展,获取空间信息的手段日新月异,先后出现了许多高新的测量仪器,如三维激光扫描仪等。由于三维激光扫描具有扫描速度快、精度高、主动性强、获取信息丰富等特点,三维激光扫描技术在我国已经应用到了很多领域,如古建筑文物保护、虚拟现实表达、变形监测等,成为继GPS以来最有发展潜力的测量技术之一。\n 然而在三维激光扫描仪硬件设备高速发展的同时,相应的处理软件还存在着许多问题。例如,在面对获取的海量数据时,软件的浏览查询等功能操作很慢,有时甚至会出现停滞的现象,极大地影响了数据后处理的效率及用户欣赏场景模型时的连贯性。因此,如何实现三维激光扫描数据快速浏览和显示成为迫切需要解决的问题。针对上述情况,本文研究利用四叉树对深度图像建立索引,通过对深度图像数据的划分,采样建立具有多分辨率层次结构的深度图像,在此基础上应用数据裁剪、Level of Detail(简称LOD)、内外存调用策略等关键技术实现了深度图像快速可视化的实验原型系统。本文的主要内容如下:(1)主要研究了深度图像的概念、分类和获取方式,对三维激光扫描技术原理进行了简单介绍,阐述了点云与深度图像的联系与区别。实现了由点云到基于点基准的深度图像转换,并且定义了一种基于测站中心点的深度图像的格式。 \n (2)提出利用四叉树对深度图像进行划分并建立索引的思想,并总结出一套划分时的规则要求。\n (3)对现阶段深度图像几种采样方法进行了总结和分析,借鉴均匀采样法的思想,实现了对深度图像的采样,实验证明可以满足本文多分辨率深度图像快速可视化的需要。\n (4)结合LOD技术、数据裁剪技术、内外存调用策略等相关方面的研究,采用四叉树索引和多尺度技术,实现了深度图像的LOD模型渐进绘制,即在视点和数据较远的情况下,调用较粗糙的模型,反之,调用较为精细的模型。\n (5)在理论研究的基础上,以Visual Studio2005(VC++)作为开发平台,结合OpenGL三维图形库进行设计,并利用Leica HDS Scanstation2型号仪器对山西大同兴国寺五龙壁的一站高精度扫描数据为实验数据,实现了深度图像一些基本的交互性操作,如旋转、平移、缩放等功能,通过前文提到的相关技术实现了多分辨率深度图像的可视化,证明了思路和算法的可行性。

关键词：三维激光扫描深度图像四叉树索引层次细节模型可视化

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城市场景LOD快速纹理重建与模型生成算法研究

城市场景LOD快速纹理重建与模型生成算法研究

引用

作者：贾欣西安科技大学

学位级别：硕士

随着倾斜摄影三维重建技术的发展,城市场景三维模型的应用需求及空间范围都在不断增加,同时高度细节化的模型表达和高分辨率配套纹理更使模型数据量日趋庞大,给计算机渲染、存储及传输都带来了巨大挑战。为解决此问题,本文采用LOD(层次... 详细信息

随着倾斜摄影三维重建技术的发展,城市场景三维模型的应用需求及空间范围都在不断增加,同时高度细节化的模型表达和高分辨率配套纹理更使模型数据量日趋庞大,给计算机渲染、存储及传输都带来了巨大挑战。为解决此问题,本文采用LOD(层次细节模型,Level of Detail)技术方案,能够均衡模型精度与计算机渲染速度,为用户带来更为流畅的浏览体验。因此本文主要研究内容如下: (1)针对城市场景三维模型因数据量庞大常使用瓦片分割技术所遗留的原始模型色彩不连续问题,采用基于泊松编辑改进的瓦片间匀光算法。相较传统方法,该算法以三角面为基本单位,能够直击模型表面,有效消除瓦片间色差。 (2)针对传统简化算法重几何轻纹理特征从而导致用于构建LOD模型的层级简化网纹理质量不佳问题,提出完整高效的简化网纹理重建算法。通过借助原始网分块信息实现简化网快速分割后,以分割纹理单元为单位进行参数化,并将所得二维纹理块组织为纹理图集,最后直接取原始网像素信息并赋予简化网。因大量借助原始网信息,算法效率及简化网纹理质量均有显著提升。针对简化网配套纹理图集总体图幅较大问题,提出基于CUDA多线程并行运算策略的纹理排列算法,混合使用矩形排列和多边形排列方式。并建立多套模板进行加速,有效提升了纹理图集空间利用率及算法效率。 (3)针对因文件数据量大而导致LOD模型浏览不流畅问题,采用基于数据量自适应和局部切片简化比率自适应的节点优化策略。通过深度优先遍历方式获取当前节点以及兄弟节点的总文件数据量,并计算与父节点切片模型的简化比率,若达到阈值则合并兄弟节点并以此替换父节点,从而达到删除冗余数据的目的。同时,得益于本文高密度纹理排列算法加持,更使模型轻量化，最后经动态调度,实现模型流畅显示。以倾斜摄影影像构建的三维Mesh模型作为实验数据,与现有方法、开源软件(OpenMVE、XAtlas)及商业软件(Context Capture)进行对比,结果表明:采用本文方法进行简化网纹理重建不但纹理质量高且计算效率也有显著提升。纹理排列复合空间利用率达99.766%。并且LOD模型平均浏览帧率高、模型浏览更加流畅。

关键词：层次细节模型纹理重建模型参数化纹理排列

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全球多尺度三维地形绘制方法研究与实现

全球多尺度三维地形绘制方法研究与实现

引用

作者：李昂辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

大数据量三维地形建模及绘制是目前人们广泛关注和研究的热点,在地理信息系统、数字城市、虚拟现实等许多领域都有重要的应用。近年来,随着“数字地球”和“全球信息网格”等概念的相继提出,建立全球范围的虚拟地形场景更是受到越来越... 详细信息

大数据量三维地形建模及绘制是目前人们广泛关注和研究的热点,在地理信息系统、数字城市、虚拟现实等许多领域都有重要的应用。近年来,随着“数字地球”和“全球信息网格”等概念的相继提出,建立全球范围的虚拟地形场景更是受到越来越多的关注。本论文围绕全球范围内多尺度三维地形与影像纹理的快速绘制方法展开研究,并针对地形数据量大、多个坐标系转换、视相关算法以及绘制流水线等方面探讨了一些有效的技术和方法:建立了基于四叉树的数据组织模型,有效提高了数据读取时间并减少了内存负担;对视相关算法进行了优化;建立了内存数据模型;建立了统一的坐标系统。最后结合当前图形显示技术的发展,基于MVC架构思想实现了全球范围的地形绘制原型系统。

关键词：地形可视化层次细节模型四叉树空间索引地形瓦片视域剔除包围球

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大规模城市三维场景绘制关键技术

大规模城市三维场景绘制关键技术

引用

作者：胡校飞战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

智慧城市建设是实现城市可持续发展、提升城市综合竞争力的有效手段。研究以虚拟现实、计算机图形学为支撑的虚拟城市三维可视化仿真技术,对促进智慧城市建设具有现实意义。由于城市地理空间数据具有海量、多源、异构的特点,大规模城市... 详细信息

智慧城市建设是实现城市可持续发展、提升城市综合竞争力的有效手段。研究以虚拟现实、计算机图形学为支撑的虚拟城市三维可视化仿真技术,对促进智慧城市建设具有现实意义。由于城市地理空间数据具有海量、多源、异构的特点,大规模城市三维场景实时绘制一直是三维地理信息技术的难点。本文结合实际科研项目需求,重点对城市地理空间数据引擎与大规模城市三维场景绘制关键技术展开了深入研究,并构建了城市三维场景可视化仿真原型系统。主要研究工作及创新点如下:1在对Chunked LOD算法进行深入研究的基础上,提出一种BVH Chunked LOD算法,算法采用包围层次体(BVH)索引结构构建场景树,以屏幕空间误差(SSE)作为场景节点细分依据,实现了海量地形与倾斜摄影城市三维模型数据的实时调度与绘制。实验结果证明算法能够在视觉效果与绘制效率之间找到平衡点,满足大规模城市三维场景实时动态绘制的要求。2针对海量城市建筑物实体模型数据结构复杂、实时绘制困难的问题,提出一种图形图像融合的绘制方法。算法采用视域分级绘制策略,首先将视椎体平行分割为多个区域,不同区域分别采用图形绘制和图像绘制的方法,将绘制结果进行融合实现场景渲染。实验结果表明,较传统图形绘制方法,该算法在相同硬件条件下能有效提高系统的数据承载能力,实现海量建筑物实体模型场景漫游,达到视觉无损失的完整绘制。将该算法与BVH Chunked LOD算法结合,实现了地形、倾斜摄影三维模型与海量建筑实体模型数据的集成可视化。3结合实际应用需求,研究不同类型城市地理空间数据的索引方法,设计了多源异构数据集成的城市地理空间数据引擎架构,实现了海量DEM、影像、倾斜摄影三维模型以及建筑物实体模型等多种城市地理空间数据的集成组织与索引。4综合集成本文的理论算法研究成果的基础上,分别研发了城市三维仿真原型系统和基于移动平台的三维仿真原型系统,系统在相关科研与工程项目中得到应用。

关键词：智慧城市虚拟现实城市三维层次细节模型屏幕空间误差图形图像融合

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基于距离加权的二次误差测度的网格简化算法

基于距离加权的二次误差测度的网格简化算法

引用

作者：赵争鸣江南大学

学位级别：硕士

随着科学技术的快速发展,计算机图形学与虚拟现实、医学图像系统、地理信息系统、计算机辅助设计技术等领域够构造出的模型数据量越来越庞大,为了描述这些复杂度与精度日益提高的三维形体,人们通常使用三角形网格模型。但存储、计算、... 详细信息

随着科学技术的快速发展,计算机图形学与虚拟现实、医学图像系统、地理信息系统、计算机辅助设计技术等领域够构造出的模型数据量越来越庞大,为了描述这些复杂度与精度日益提高的三维形体,人们通常使用三角形网格模型。但存储、计算、交互显示、传送这些复杂的网格数据往往超出了目前计算机的存储能力、处理与绘制速度、传输效率,同时在实际应用中,远景物体没必要显示过多细节。因此,人们在研制性能更高、处理速度更快的计算机的同时,也加紧提出了多种简化模型的技术和算法,在这些技术与算法中细节层次(LOD)模型是当前对模型进行简化最常用与有效的方法之一。细节层次模型就是以不同的精度来表示场景中的各物体:以较精细的网格来表示离视点较近的物体,而以较粗糙的网格表示离视点较远的物体。本文首先介绍网格简化相关的背景知识,并对当前几类简化算法做了深入探讨,进一步分析了各类算法的优缺点,讨论了简化处理中的关键技术如简化方法的选择以及误差度量准则,在此基础之上,重点研究了三角形网格模型的简化方法,给出了建立视点相关的多层次细节模型的网格简化算法:以三角形折叠为基本简化操作,加权二次误差测度作为折叠误差控制三角形的简化顺序。在简化过程中,引入了距离因子与三角形形态品质因子:网格顶点与视点的距离因子使得产生的网格符合观察需要的网格,与视点位置相关;三角形形态品质因子的引入,提高了简化后新生成的三角形的形态品质。根据三角形的折叠代价,构造一个简化序列,误差较小的三角形优先得到简化,同时,采取了邻域冻结办法,避免了对模型的某个部位过度简化与过大三角形的出现;每次误差排序后,可以一次简化多个三角形,实现了连续折叠简化。在简化率要求相同的条件下,连续折叠简化的排序次数大大减少。本文提出的改进网格简化算法在保持原有拓扑结构的基础上,保留了其细节特征,能适应各种特殊需求;由于采用了有效的误差度量方法,生成模型的精度可控,通过调整误差边界,可获得一系列多层次细节模型;改进算法采取用户给定误差阈值,使简化质量达到用户的不同化简需求:改进后算法的普遍性和实用性很强。最后,构造了基于二次误差测度的网格简化算法框架,从理论分析与实际运行两方面论证了本文算法和Garland算法的时间效率与简化效果。

关键词：网格简化层次细节模型二次误差测度渐进网格视相关

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