【摘要】：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，地形可視化技術(shù)被應(yīng)用于多種領(lǐng)域當(dāng)中，其中海底地形可視化更加是這項技術(shù)的熱點問題。由于海底環(huán)境的復(fù)雜多變，海底的情況在現(xiàn)今階段對于人們來說還是一個神秘的地方，所以研究海底地形是近幾年來的研究重點也是一個難點。 本文是以VC++6.0為平臺，利用四叉樹LOD視點相關(guān)技術(shù)進行插值構(gòu)造格網(wǎng)，用OpenGL三維編程接口進行坐標(biāo)變換，視景裁剪出合適的視口大小，再將Cg Shader嵌入到三維圖形程序中對地形渲染，以達到調(diào)用計算機中圖形處理器對圖形的處理，，利用其強大的并行處理能力，實現(xiàn)解放CPU加快計算速度的目的。 論文采用真實地形數(shù)據(jù)進行DEM建模，詳盡的介紹了關(guān)于DEM文件的操作，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義、生成及讀取。在繪制地形的方法中采用四叉樹LOD算法對地形進行建模，構(gòu)造連續(xù)實時動態(tài)的格網(wǎng)，詳細(xì)的講述了四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的具體構(gòu)建過程及如何消除裂縫，從而實現(xiàn)了地形根據(jù)不同的視點距離產(chǎn)生不同的細(xì)節(jié)層次效果。 本文圍繞基于GPU技術(shù)這一主題，渲染程序在圖形處理器(GPU)上執(zhí)行，利用Cg高級著色語言添加光照、紋理渲染及環(huán)境映射，增強了地形的真實感。并對運用GPU和CPU并行處理與只運用CPU進行處理的性能進行了比較，從而論證了GPU在圖形渲染方面的強大優(yōu)勢。 最終實現(xiàn)的地形可視化系統(tǒng)能逼真的顯示海底實時地形并進行人機交互，可進行網(wǎng)格與渲染模式的切換及海底地形漫游。
[Abstract]:With the development of information technology, terrain visualization technology has been applied in many fields, among which submarine terrain visualization is a hot issue. Because of the complexity of the sea floor environment, the seabed situation is still a mysterious place for people at the present stage, so the study of submarine topography is also a difficult point in recent years. This paper takes VC 6.0 as the platform, uses quadtree LOD viewpoint correlation technology to interpolate to construct the grid, uses the OpenGL three-dimensional programming interface to carry on the coordinate transformation, the scene cuts out the suitable view port size. Then the Cg Shader is embedded in the 3D graphics program to render the terrain, so that the graphics processing in the computer can be called, and the powerful parallel processing ability can be used to realize the purpose of freeing CPU to speed up the calculation. In this paper, real terrain data is used to model DEM, and the operation of DEM file is introduced in detail, including the definition, generation and reading of data structure. In the method of terrain rendering, quadtree LOD algorithm is used to model terrain, and a continuous real-time dynamic grid is constructed. The concrete construction process of quadtree data structure and how to eliminate cracks are described in detail. Thus, the terrain can produce different level of detail effect according to different view distance. In this paper, based on the theme of GPU technology, the rendering program is executed on the graphics processor (GPU), and the illumination, texture rendering and environment mapping are added by using the Cg advanced coloring language, which enhances the reality of the terrain. The performance of parallel processing with GPU and CPU is compared with that of CPU only, and the powerful advantages of GPU in graphics rendering are demonstrated. The final terrain visualization system can realistically display the real-time terrain of the sea floor and carry out human-computer interaction. It can switch the grid and render mode and roam the seabed terrain.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP391.41;P229.1

【參考文獻】

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本文編號：2327826