本文關(guān)鍵詞：基于OSG大尺度地形地貌生成技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會(huì)的發(fā)展,基于三維地形可視化技術(shù)的應(yīng)用需求層出不窮,地理信息系統(tǒng)、游戲娛樂(lè)、飛行環(huán)境仿真等諸多領(lǐng)域,都需要逼真的三維地形場(chǎng)景。近年來(lái)隨著衛(wèi)星與遙感技術(shù)的快速發(fā)展,所采集到的地形地貌數(shù)據(jù)分辨率越來(lái)越高,其數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的處理能力。如何實(shí)時(shí)繪制大尺度地形地貌三維場(chǎng)景成為當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。要想在有限的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備處理能力范圍內(nèi)實(shí)時(shí)繪制大尺度地形地貌三維場(chǎng)景,降低實(shí)時(shí)繪制的數(shù)據(jù)量是一種有效的途徑。簡(jiǎn)化繪制的地形模型以及實(shí)現(xiàn)地形數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)調(diào)度成為關(guān)鍵。本文在開(kāi)源三維渲染引擎(OpenSceneGraph,OSG)的基礎(chǔ)上,分別從地形地貌數(shù)據(jù)組織管理機(jī)制、地形模型的簡(jiǎn)化、動(dòng)態(tài)調(diào)度算法等方面展開(kāi)研究,并在現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上探索新的方法和技術(shù)。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:1.地形地貌數(shù)據(jù)分塊處理的研究。本文在對(duì)現(xiàn)有的分塊方法研究分析的基礎(chǔ)上,采用一種等大小規(guī)則分塊模型,將原始的地形地貌數(shù)據(jù)分割成大小相等的正方形數(shù)據(jù)塊,并以塊為單位,存儲(chǔ)在本地磁盤(pán)中。2.地形地貌數(shù)據(jù)組織管理機(jī)制的設(shè)計(jì)。本文采用金字塔層次細(xì)節(jié)模型來(lái)管理生成的多分辨率LOD(Levels of Detail,多細(xì)節(jié)層次)模型,并將這些多分辨率模型用四叉樹(shù)結(jié)構(gòu)組織起來(lái),以便在動(dòng)態(tài)調(diào)度時(shí)能夠快速找到所需要的地形塊數(shù)據(jù)。3.動(dòng)態(tài)調(diào)度算法的研究。本文對(duì)三維場(chǎng)景動(dòng)態(tài)調(diào)度算法所采用的可見(jiàn)性計(jì)算、地形模型簡(jiǎn)化、裂縫消除等技術(shù)進(jìn)行了研究分析,提出了四叉樹(shù)分割算法與地形載入預(yù)測(cè)算法的改進(jìn)優(yōu)化思路。4.大尺度地形地貌生成原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文在大尺度地形地貌生成關(guān)鍵技術(shù)研究基礎(chǔ)上,給出了原型系統(tǒng)的總體架構(gòu)和功能模塊,并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了地形數(shù)據(jù)庫(kù)生成模塊、地形地貌場(chǎng)景顯示模塊以及場(chǎng)景漫游模塊。測(cè)試表明,本文設(shè)計(jì)的大尺度地形地貌生成原型系統(tǒng)中的各個(gè)功能模塊均達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),滿足大尺度地形地貌生成的功能需求。同時(shí),在性能方面,本文所采用的算法在生成效果上能夠取得較高的幀速,可以流暢的顯示地形地貌三維場(chǎng)景,并可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互,具有一定的優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：OSG 大尺度地形地貌 分塊 四叉樹(shù)LOD 動(dòng)態(tài)調(diào)度
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P209;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景及意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究目標(biāo)及內(nèi)容13-14
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容13
• 1.3.2 研究目標(biāo)13-14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 相關(guān)理論與技術(shù)基礎(chǔ)15-21
• 2.1 細(xì)節(jié)層次模型15-16
• 2.1.1 LOD模型概述15-16
• 2.1.2 LOD模型選擇16
• 2.2 場(chǎng)景圖理論16-18
• 2.2.1 場(chǎng)景圖概述16-17
• 2.2.2 場(chǎng)景圖特性17-18
• 2.3 OSG概述18-20
• 2.3.1 OSG簡(jiǎn)介18
• 2.3.2 OSG組成結(jié)構(gòu)18-19
• 2.3.3 OSG渲染過(guò)程19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 地形地貌生成關(guān)鍵技術(shù)研究21-46
• 3.1 數(shù)據(jù)處理21-23
• 3.1.1 地形分塊21-22
• 3.1.2 紋理分塊22-23
• 3.2 數(shù)據(jù)組織方式23-29
• 3.2.1 金字塔層次模型24-25
• 3.2.2 四叉樹(shù)組織結(jié)構(gòu)25-29
• 3.3 場(chǎng)景數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)調(diào)度29-40
• 3.3.1 動(dòng)態(tài)調(diào)度機(jī)制29-30
• 3.3.2 可見(jiàn)性計(jì)算30-34
• 3.3.3 四叉樹(shù)LOD地形算法34-40
• 3.4 動(dòng)態(tài)調(diào)度算法的優(yōu)化40-45
• 3.4.1 四叉樹(shù)分割算法的優(yōu)化40
• 3.4.2 地形載入預(yù)測(cè)算法40-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 地形地貌生成方案設(shè)計(jì)46-50
• 4.1 設(shè)計(jì)概述46
• 4.2 總體框架46-48
• 4.3 功能設(shè)計(jì)48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第五章 方案詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)50-70
• 5.1 搭建圖形界面窗50-51
• 5.1.1 構(gòu)建OSG渲染窗50
• 5.1.2 基于Qt的圖形界面開(kāi)發(fā)50-51
• 5.1.3 OSG嵌入Qt51
• 5.2 數(shù)據(jù)模型處理子系統(tǒng)51-61
• 5.2.1 數(shù)據(jù)采集與處理51-52
• 5.2.2 地形數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建52-61
• 5.3 動(dòng)態(tài)調(diào)度子系統(tǒng)61-67
• 5.3.1 視景體裁剪的實(shí)現(xiàn)62-63
• 5.3.2 節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化的實(shí)現(xiàn)63
• 5.3.3 四叉樹(shù)分割算法的實(shí)現(xiàn)63-64
• 5.3.4 地形載入預(yù)測(cè)算法的實(shí)現(xiàn)64-66
• 5.3.5 多線程調(diào)度機(jī)制的實(shí)現(xiàn)66-67
• 5.4 交互子系統(tǒng)67-69
• 5.4.1 事件處理68
• 5.4.2 場(chǎng)景漫游68-69
• 5.4.3 碰撞檢測(cè)69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 第六章 測(cè)試及結(jié)果分析70-84
• 6.1 測(cè)試概述70
• 6.2 測(cè)試內(nèi)容70-71
• 6.3 測(cè)試及結(jié)果分析71-83
• 6.3.1 功能測(cè)試及結(jié)果分析71-77
• 6.3.2 性能測(cè)試及結(jié)果分析77-83
• 6.4 本章小結(jié)83-84
• 第七章 總結(jié)與展望84-86
• 7.1 工作總結(jié)84-85
• 7.2 未來(lái)展望85-86
• 致謝86-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 攻碩期間取得的研究成果90-91

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 唐桂文;陳學(xué)霞;任超;;視點(diǎn)相關(guān)LOD四叉樹(shù)算法在虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)研究[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2008年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 黨舟;大規(guī)模三維地形繪制與實(shí)時(shí)漫游技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：273761