检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：靳金鑫武汉理工大学

学位级别：硕士

随着我国经济发展，基础设施日趋完善，其中桥梁的数量也日益增加，这就增加了桥梁管理人员的工作量。因此，为了减少道路桥梁的管理工作量，更为有效对桥梁进行管理，桥梁数字化管理成为人们管理桥梁的迫切需要。传统的桥梁数字化管理... 详细信息

随着我国经济发展，基础设施日趋完善，其中桥梁的数量也日益增加，这就增加了桥梁管理人员的工作量。因此，为了减少道路桥梁的管理工作量，更为有效对桥梁进行管理，桥梁数字化管理成为人们管理桥梁的迫切需要。传统的桥梁数字化管理中三维图形技术的应用尚不完善，本文主要研究三维技术在桥梁数字化中的应用，将三维图形技术应用于桥梁数字化管理中，通过三维建模建立桥梁三维模型，基于三维桥梁模型进行桥梁养护工作，取得了较好的应用效果。\n 本文对当前的桥梁数字化状况进行了系统的研究，总结了国内外的关于三维技术在桥梁数字化中的研究现状，研究了实时渲染算法，介绍了三维图形技术在桥梁数字化的应用，研究了图形图像在计算机中的处理过程，并以典型图形图像处理流水线为例，介绍了图形生成的流程，设计了应用键盘操控的三维漫游方法来定位桥梁构件，实现基于桥梁三维模型的桥梁管理养护系统，提高桥梁管养工作的效率与准确性。本文对三维实时漫游的原理进行了研究与分析，提出了桥梁三维模型，基于桥梁构件信息构建了桥梁三维模型，设定了编码规则，保证编码的唯一性和规则化，便于后续数据扩展。本文还研究了桥梁数字化系统三维空间数据与属性数据的相互关系，分析了桥梁数据的来源以及桥梁数据编码管理，提出了桥梁属性数据库的设计方案，同时研究了LOD算法的基本原理和生成方法，并将LOD技术应用于桥梁三维漫游中，加快了图形渲染速度。\n 本文设计实现了基于三维模型的桥梁数字化仿真系统，提出了基于C/S模式的桥梁数字化系统总体架构，设计实现了用户权限管理模块，桥梁三维建模模块，桥梁三维场景漫游模块，桥梁病害数据管理模块，桥梁三维部件配置模块，桥梁检测计划管理模块，维修申请模块以及安全申请模块，并对该系统的各个模块功能进行了测试，达到了系统设计的要求。\n 基于三维模型的桥梁数字化系统是一个基于桥梁信息模型的图形化管理系统，主要应用在桥梁的管理养护上，通过三维图形技术的应用研究，建立桥梁三维模型，对桥梁进行图形化数字化的管理，提高了桥梁管理工作的准确性，确保桥梁通行的安全。

关键词：桥梁数字化三维图形技术三维漫游层次细节模型桥梁养护

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大规模地形景观的实时漫游及模型简化技术的研究

大规模地形景观的实时漫游及模型简化技术的研究

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作者：吕楠吉林大学

学位级别：硕士

随着GIS理论和计算机图形学的飞速发展,三维地形的建模和可视化成为当前国内外研究的一个热点。三维地形可视化的实时性问题是判断一个3D系统优良与否的一个关键性问题,而数据的海量性是实现系统实时性的一个巨大障碍,同时海量地形数据... 详细信息

随着GIS理论和计算机图形学的飞速发展,三维地形的建模和可视化成为当前国内外研究的一个热点。三维地形可视化的实时性问题是判断一个3D系统优良与否的一个关键性问题,而数据的海量性是实现系统实时性的一个巨大障碍,同时海量地形数据的实时绘制与交互技术是实现“数字地球”的关键技术。为了解决海量数据的实时绘制问题,目前广泛采用LOD技术在不影响画面视觉效果的条件下,简化景物的表面细节。本文对海量地形数据的可视化显示进行了专门研究,阐述了LOD技术的基本概念和发展趋势,并在学习和研究大量LOD技术后,对其中的模型简化算法进行了深入的研究,针对其中两个关键技术环节做了改进:一是提出了基于简化域法向矢量发散度函数的误差评价算法,对模型进行了简化处理,既考虑了局部细节又兼顾了全局地形特征,能够快速、精确地绘制和反应真实场景;二是提出了基于发散度函数的裂缝修补算法,在消除模型简化过程中产生的裂缝时,对于是否存在真正的裂缝,给出了新的判断方法,减少了不必要的三角细分,在实现良好的视觉效果的同时,也提高了模型的渲染效率。并且在VC++6.0环境下,建立了一个基于OpenGL的三维地形可视化系统,在该系统中实现并验证了这两个算法的正确性,取得了良好的实用效果。

关键词：数字高程模型多分辨率层次细节模型网格简化四叉树裂缝

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战场环境电磁场数据可视化系统研究

战场环境电磁场数据可视化系统研究

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作者：滕云飞华中科技大学

学位级别：硕士

信息化战争条件下,电磁环境已经成为作战指挥必须考虑的重要因素,开发战场环境中的电磁场数据可视化系统的就是为了给战场分析和决策提供依据。直观地描述战场电磁环境,有助于指挥员对战场电磁情势准确判断、科学决策。战场环境电磁场... 详细信息

信息化战争条件下,电磁环境已经成为作战指挥必须考虑的重要因素,开发战场环境中的电磁场数据可视化系统的就是为了给战场分析和决策提供依据。直观地描述战场电磁环境,有助于指挥员对战场电磁情势准确判断、科学决策。战场环境电磁场数据可视化系统由集成用户界面、前处理模块、中心计算模块、后处理模块组成。系统的集成界面和前后处理均在Microsoft Visual C++平台下开发,前后处理部分还调用了OpenGL函数库;中心计算部分采用Visual Fortran开发。集成用户界面主要实现系统的整体集成和总体调度;前处理模块负责生成战场地形,以及提供中心计算模块所需数据的输入;中心计算模块的主要功能是进行空间电磁场的计算;后处理模块在地形场景中显示电磁场等值面。本文探讨了战场环境中的电磁场数据可视化系统中的地形生成与科学计算可视化技术,研究了随机分形地形生成及地形简化的方法,在运用步进立方体算法生成三维等值面的基础上提出了使用二维等值线扩展生成三维等值面的方法。

关键词：地形生成电磁场数据可视化等值面层次细节模型 OpenGL

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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

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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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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

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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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基于视点依赖的模型优化技术及应用

基于视点依赖的模型优化技术及应用

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作者：洪志强江苏科技大学

学位级别：硕士

近年来，计算机图形学的广泛应用使得图形学技术成为了研究的热点。为了能给用户提供更加完美的用户体验，我们需要从多方面来提升图形系统的性能。既要追求更高的处理速度，又要追求更逼真的画面质量。然而，在这里速度与质量是一对不... 详细信息

近年来，计算机图形学的广泛应用使得图形学技术成为了研究的热点。为了能给用户提供更加完美的用户体验，我们需要从多方面来提升图形系统的性能。既要追求更高的处理速度，又要追求更逼真的画面质量。然而，在这里速度与质量是一对不可调和的矛盾，对于这两者如何兼顾，尽管有不少学者们在不断地研究，并取得了不少成果，但由于其中大多数研究都忽略了人眼的视觉效应而效果不甚理想。本文提出了基于视点依赖的模型优化技术，与传统的多层次细节模型（Level of Detail, LOD）技术类似而有不同，该技术结合现实生活中人眼的视觉特性，对模型数据进行优化处理，避免过多的数据进入到渲染环节。算法根据当前状态下摄像机的位置对场景进行绘制，预先计算摄像机视图中网格模型数据的分布，根据图像化的密度分布情况，逐一对图形场景中的网格物体的模型进行局部处理，删除那些对最终渲染的结果没有什么视觉影响的数据，最后再对模型进行修正。经过优化，在某一时刻，场景中某个网格模型不同部位的精度是不一致的，使得在保证了高度近似的模型外形的同时具有更小的数据量，从而达到高速渲染的目的。全文给出了从图形系统的构建开始，再到图形数据优化处理，渲染，并行实现等一整套的解决方案。不仅有助于自由的图形算法研究，更有助于工程实现。

关键词：计算机图形学模型优化视点依赖层次细节模型并行计算

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基于GPU的三维地形可视化研究

基于GPU的三维地形可视化研究

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作者：王宁湖南科技大学

学位级别：硕士

地形可视化在地理信息系统、航空仿真、飞行模拟、虚拟现实以及娱乐游戏方面有着广泛的应用。随着“数字地球”的提出，地形可视化已成为国内外学者研究的重点和热点。但随着数据量的增加，模型精度的要求越来越高，给地形模型的渲染带... 详细信息

地形可视化在地理信息系统、航空仿真、飞行模拟、虚拟现实以及娱乐游戏方面有着广泛的应用。随着“数字地球”的提出，地形可视化已成为国内外学者研究的重点和热点。但随着数据量的增加，模型精度的要求越来越高，给地形模型的渲染带来很大的困难。本文通过深入研究当前流行的地形可视化技术——LOD技术，结合GPU的高性能并行计算特性，实现并改进了基于ROAM的实时地形渲染算法。本文主要研究工作及创新如下：　　（1）介绍三维地形可视化过程，针对三种不同的LOD模型（离散LOD模型、连续LOD模型以及多分辨率渲染模型）分析其优缺点，其多分辨率建模为当前比较流行的地形可视化技术之一。　　（2）深入研究传统的ROAM算法，并对其关键技术进行分析，对其渲染效果进行实验。结果表明传统ROAM算法渲染后的地形出现大量裂缝现象，利用强制分割法修补地形裂缝，虽能达到很好的可视化效果，但是大大增加了计算机的计算量，降低建模效率。　　（3）针对ROAM算法对数据源的限制问题提出解决办法，利用视域裁剪的方法进行基于ROAM算法的建模，并进行实验验证。实验结果表明：能够实现不规则数据的建模，提高建模效率，满足地形动态实时绘制的要求，为大规模地形实时渲染提供有效地解决方案。　　（4）对GPU高性能并行计算进行研究，利用CPU和GPU进行地形模型建模效率对比。实验结果表明，利用GPU建模效率更高。加速比随着计算量的增大而增大，当达到一定量时进行加速实验时，加速效果趋于一个稳定状态。

关键词：三维地形可视化层次细节模型 GPU技术实时优化自适应网格地理信息系统

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地震叠前数据三维可视化技术探讨

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勘探地球物理进展 2009年第1期32卷 12-17,22页

作者：魏嘉唐杰武港山岳承祺张扬中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院南京石油物探研究所江苏南京210014 南京大学计算机科学系江苏南京210093

随着地震处理技术和解释技术的发展,三维可视化技术在地震勘探中的应用领域不断扩大,在地震处理和叠前分析环节,也可以利用三维可视化技术进行质量监控和叠前道集的分析,以提高地震处理的质量,增加利用叠前资料进行各向异性分析的技术... 详细信息

随着地震处理技术和解释技术的发展,三维可视化技术在地震勘探中的应用领域不断扩大,在地震处理和叠前分析环节,也可以利用三维可视化技术进行质量监控和叠前道集的分析,以提高地震处理的质量,增加利用叠前资料进行各向异性分析的技术手段。根据地震叠前海量数据的特点,采用层次细节模型进行数据分块处理与组织管理,以满足地震叠前数据三维可视化实时显示的要求;采用三维场景对象管理机制,完成海量地震叠前数据的三维显示。就层次细节模型的数据组织和三维场景对象管理的相关技术进行了讨论,并就地震叠前数据与虚拟三维空间的关系进行了阐述;给出了地震道集数据的三维显示实例,三维可视化在速度分析、共偏移距和共方位角数据分析中的应用实例。

关键词：叠前道集三维可视化层次细节模型数据分块三维场景虚拟三维空间

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基于分形和LOD技术的地形显示

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应用科技 2007年第1期34卷 21-23页

作者：邵宇焦淑红杨志刚哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

在分析分形理论和LOD技术的基础上,通过把中点位移算法和LOD技术完美地结合在一起,提出了一种生成地形的有效算法,该算法既做到了对地形总体轮廓的有效控制,又能够充分地利用分形特性表现地形表面的丰富细节,而且避免了大量数据的输入,... 详细信息

在分析分形理论和LOD技术的基础上,通过把中点位移算法和LOD技术完美地结合在一起,提出了一种生成地形的有效算法,该算法既做到了对地形总体轮廓的有效控制,又能够充分地利用分形特性表现地形表面的丰富细节,而且避免了大量数据的输入,使显示效果和资源的利用得到了最佳的匹配.

关键词：分形地形层次细节模型中点位移法

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基于LOD的大规模地形渲染技术研究

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软件导刊 2007年第2期6卷 90-92页

作者：陈启祥陈小磊湖北工业大学计算机学院湖北武汉430068

简要介绍了基于四叉树的大规模地形的网格构造,提出了一种基于二元三角树的层次细节模型,同时结合地形分块策略和实时优化配置网格算法,讨论了误差控制下视点相关的多分辨率地形的实时构网,并给出了该层次细节模型在地形渲染中的实现方法。

关键词：地形渲染技术四叉树二元三角树层次细节模型视点相关

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