海量三维地形数据实时绘制技术研究PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 国内外研究现状和发展趋势 2

1.2.1 三维地形简化技术的研究进展 3

1.2.2　数据调度与三维地形简化相结合的处理技术研究进展 7

1.2.3 地形纹理数据组织与应用技术研究进展 8

1.3　本书的研究意义 9

1.4　本书的研究内容和结构安排 11

1.4.1 本书的研究内容 11

1.4.2　本书的结构安排 12

2　海量地形数据实时绘制的实现原理 14

2.1 当前三维可视化的方法概述 14

2.2　细节层次简化技术的原理与方法 15

2.2.1 细节层次简化技术的原理 15

2.2.2 细节层次简化技术的分类 16

2.2.3 经典地形细节层次算法分析 21

2.3　海量地形三维可视化的可行思路和途径 25

2.3.1 海量地形三维可视化的可行思路 25

2.3.2　海量地形三维可视化的途径 26

3　海量地形建模及可视化算法 29

3.1 引言 29

3.2　基于四叉树的规则格网多分辨率地形模型 30

3.2.1 多分辨率地形表示 30

3.2.2　四叉树数据结构 31

3.2.3　四叉树地形结构构造 31

3.2.4 四叉树地形动态多分辨率表示 34

3.3　地形四叉树节点评价测度研究 36

3.3.1　地形粗糙度标准 36

3.3.2　视距标准 38

3.3.3　节点评价测度 39

3.4　一种新的基于视觉原理的地形简化准则 39

3.4.1　人眼视觉模型 39

3.4.2　基于视觉原理的地形评价准则 40

3.5　地形节点间裂缝的处理算法 43

3.5.1 消除裂缝的方法概述 44

3.5.2 顾及顶点间约束关系的裂缝消除方法 44

3.6　地形绘制时的优化技术 47

3.6.1 三角形条带的应用 47

3.6.2　视觉光滑处理技术 49

3.7　实验结果及其分析 51

3.8　本章小结 52

4　大规模地形数据组织与动态调度 56

4.1　大规模地形数据处理技术概述 56

4.1.1 累进网格的层次模型 57

4.1.2 交叉存取四叉树模型 58

4.1.3　基于细节层次的聚类技术 58

4.2　大规模地形数据组织研究 60

4.2.1　数据组织方法概述 60

4.2.2　数据结构与存储方式 61

4.2.3 大规模地形数据分割与索引研究 62

4.3　大规模三维地形数据调度研究 65

4.3.1　基本的动态调度策略 66

4.3.2 多线程处理机制的应用 68

4.3.3　数据调度中的预取策略研究 71

4.4　消除相邻地形块间的裂缝 74

4.5　实验结果及其分析 75

4.6　本章小结 76

5　大规模纹理实时映射 77

5.1　纹理映射的主要方法 78

5.2　大规模地形纹理映射的解决方案 81

5.3　地形纹理四叉树结构研究 82

5.3.1　纹理影像分块 83

5.3.2　地形纹理四叉树表示 83

5.3.3 多分辨率纹理四叉树 85

5.4　纹理四叉树的关键技术 86

5.4.1 多分辨率纹理生成算法 86

5.4.2　纹理四叉树结点的选取 87

5.4.3 多分辨率纹理四叉树的实时装载 89

5.4.4　纹理边界处理 89

5.5　实验结果 90

5.6　本章小结 91

6　三维地形空间查询分析算法 93

6.1　三维地形可见点的判别与坐标查询 93

6.1.1　传统的点坐标查询算法 94

6.1.2　一种新的高效的点坐标查询算法 95

6.2　基本地形因子计算 98

6.2.1　坡度／坡向及其变化率计算 98

6.2.2　任意两点间剖面的生成和剖面积计算 99

6.2.3 不规则区域表面积和周长计算 101

6.2.4 两点间距离量算 103

6.2.5　土石方量计算 103

6.3　两点间的通视分析 105

6.4　洪水淹没分析 107

6.4.1　DEM数据的预处理 107

6.4.2　无源淹没分析 108

6.5　本章小结 109

7　三维地形实时可视化系统——3DTerrain 110

7.1　3DTerrain的系统结构 110

7.2　开发环境与系统功能 111

7.2.1　3DTerrain的开发环境 111

7.2.2　3DTerrain的主要功能 111

7.3　三维动态漫游 113

7.3.1 漫游路径的设定 113

7.3.2　场景自动漫游 115

7.4　地形场景的输出 115

7.4.1 三维地形的图像文件输出 116

7.4.2　三维地形的视频文件输出 117

7.4.3　三维地形的实时联机打印 118

7.5　3DTerrain应用实例 119

7.5.1 三维地形可视化演示 119

7.5.2 交互查询和空间分析演示 120

7.5.3　三维漫游可视化演示 120

7.6　本章小结 122

8　结束语 125

8.1 总结 125

8.2　下一步工作展望 126

参考文献 127