大規(guī)模三維地形多分辨率快速生成及顯示優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2022-08-08 11:43
目前,三維地形可視化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于軍事模擬作戰(zhàn)、城市景觀規(guī)劃、街景導(dǎo)航及3D游戲等眾多領(lǐng)域。隨著攝影測量、衛(wèi)星遙感等技術(shù)的快速發(fā)展,地形數(shù)據(jù)的采樣精度越來越高,地形高程數(shù)據(jù)和影像紋理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)規(guī)模飛速增長,但由于目前計算機的硬件水平有限,這就使得如何實現(xiàn)大規(guī)模三維地形可視化的實時高效繪制成為難點。為了解決這一難點,本文研究了大規(guī)模三維地形可視化系統(tǒng)的實時漫游關(guān)鍵技術(shù),包含大規(guī)模三維地形數(shù)據(jù)的多分辨率組織管理、地形數(shù)據(jù)的實時高效調(diào)度策略以及渲染優(yōu)化相關(guān)技術(shù),最終實現(xiàn)大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的實時高效繪制。本文的主要研究內(nèi)容及研究成果如下。(1)研究了大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的組織存儲管理策略。通過對常規(guī)多分辨金字塔模型生成方法的研究分析,提出一種基于計算機顯存大小限制的改進多分辨率金字塔模型生成方法,實現(xiàn)了大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的多分辨率組織。鑒于文件存儲方式存在搜尋定位時間長、不易共享等缺點,提出了一種基于OCI的外存Oracle數(shù)據(jù)庫存儲方式,實現(xiàn)了大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的外存存儲管理。測試結(jié)果表明,本文提出的數(shù)據(jù)組織存儲管理方法較常規(guī)方法而言,可以將數(shù)據(jù)冗余量降低34%左右,預(yù)處理及存儲時間降低35.8%左右,漫游...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的組織與存儲研究現(xiàn)狀
1.2.2 大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的調(diào)度策略研究現(xiàn)狀
1.2.3 大規(guī)模三維地形場景渲染相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 地形數(shù)據(jù)的組織與存儲管理
2.1 多分辨率金字塔模型
2.1.1 常規(guī)多分辨率金字塔模型概述
2.1.2 改進的多分辨率金字塔模型
2.1.3 影像金字塔的采樣方法
2.2 基于OCI的Oracle數(shù)據(jù)庫管理
2.2.1 OCI編程概述
2.2.2 Oracle大對象數(shù)據(jù)類型組織方式
2.3 地形數(shù)據(jù)庫的建立
2.3.1 地形數(shù)據(jù)讀取
2.3.2 地形數(shù)據(jù)金字塔模型的構(gòu)建及入庫
2.4 處理流程對比與測試分析
2.4.1 常規(guī)方法與改進方法處理流程對比
2.4.2 測試與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 內(nèi)外存數(shù)據(jù)調(diào)度策略研究
3.1 大規(guī)模地形數(shù)據(jù)調(diào)度的基本策略
3.2 基于視點的視域裁剪策略研究
3.2.1 視域裁剪的基本原理
3.2.2 基于視點的視域裁剪策略
3.2.3 改進的簡化視域裁剪策略
3.2.4 視域裁剪方案的測試與分析
3.3 地形數(shù)據(jù)的調(diào)度策略
3.3.1 DEM數(shù)據(jù)調(diào)度策略
3.3.2 DOM數(shù)據(jù)的調(diào)度策略
3.4 多線程數(shù)據(jù)調(diào)度策略
3.5 測試與分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 四叉樹LOD地形場景渲染相關(guān)技術(shù)研究
4.1 地形渲染相關(guān)算法概述
4.1.1 基于層次結(jié)構(gòu)的地形渲染算法
4.1.2 基于GPU的地形渲染算法
4.2 基于四叉樹結(jié)構(gòu)的地形快速繪制算法
4.2.1 基于三角形扇的網(wǎng)格構(gòu)成方式
4.2.2 基于雙隊列的四叉樹剖分
4.3 渲染機制優(yōu)化方法研究
4.3.1 二級緩存機制
4.3.2 節(jié)點細化評價準則
4.4 裂縫處理
4.5 紋理映射
4.6 本章小結(jié)
第五章 大規(guī)模三維地形可視化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
5.1 系統(tǒng)總體框架
5.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)
5.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理及入庫組織管理模塊
5.2.2 地形數(shù)據(jù)實時調(diào)度模塊
5.2.3 地形場景實時渲染模塊
5.2.4 地形場景控制模塊
5.3 三維地形可視化系統(tǒng)的性能分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
作者攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大規(guī)模地形數(shù)據(jù)實時繪制的技術(shù)研究[J]. 田珊珊,王慧青,張小國. 控制工程. 2018(02)
[2]基于埃爾米特運動預(yù)測的地形實時繪制[J]. 高保祿,高銳軍,王倩,竇明亮,張冰. 計算機工程與設(shè)計. 2017(02)
[3]SRTM數(shù)字高程模型在合成視景技術(shù)中的應(yīng)用[J]. 范力維,張錦賡,王麗君. 海峽科技與產(chǎn)業(yè). 2016(07)
[4]一種基于GPU Tessellation的地形無縫繪制算法[J]. 董路明,張斌,趙學(xué)勝. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2017(03)
[5]集成形態(tài)學(xué)重建和測地距離變換的DEM內(nèi)插方法[J]. 林祥國. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2016(07)
[6]3D環(huán)境藝術(shù)設(shè)計地形繪制中的邊界裂縫消除[J]. 蘭玲,徐莉. 科技通報. 2015(11)
[7]一種利用SSE2多重紋理混合的大范圍虛擬地形可視化技術(shù)[J]. 魏勇,丁雨淋,龔桂榮,杜瑩,周艷. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(04)
[8]基于ENVI軟件的遙感影像內(nèi)插方法偏差改正[J]. 米慧超,張小娣,賴鍇. 計算機科學(xué). 2014(08)
[9]基于像素和區(qū)域特征組合的小波變換圖像融合[J]. 林卉,梁亮,張連蓬,胡召玲. 測繪通報. 2013(11)
[10]采煤塌陷區(qū)地形渲染研究[J]. 鄒海,何侃. 電腦知識與技術(shù). 2013(22)
博士論文
[1]多維戰(zhàn)場環(huán)境態(tài)勢可視化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張繼凱.燕山大學(xué) 2016
[2]海量地形場景數(shù)據(jù)組織管理與傳輸技術(shù)研究[D]. 陸筱霞.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[3]面向大規(guī)模三維地形構(gòu)建的高性能計算支撐技術(shù)研究[D]. 郭浩然.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[4]面向大數(shù)據(jù)集的地形模型多分辨率建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張慧杰.吉林大學(xué) 2009
[5]分布環(huán)境下的海量三維地形可視化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉揚.北京師范大學(xué) 2008
[6]大規(guī)模室外地形場景加速繪制技術(shù)研究[D]. 李勝.中國科學(xué)院研究生院(軟件研究所) 2005
[7]海量地形數(shù)據(jù)實時繪制的技術(shù)研究[D]. 陸艷青.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于動態(tài)LOD地形渲染的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 江益.武漢科技大學(xué) 2015
[2]三維地形動態(tài)多分辨率建模與關(guān)鍵算法的研究[D]. 陳保柱.安徽大學(xué) 2014
[3]多分辨率地形數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 葉翔.電子科技大學(xué) 2013
[4]ROV作業(yè)視景仿真技術(shù)研究[D]. 遲迎.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]大規(guī)模地形快速繪制技術(shù)研究[D]. 曾杰.電子科技大學(xué) 2012
[6]基于聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫代理服務(wù)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 賀曉蓉.電子科技大學(xué) 2012
[7]三維地形生成的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉海洋.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[8]對岸作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 趙俊.華中科技大學(xué) 2011
[9]一種基于GPU加速的地形渲染算法[D]. 王海鵬.湖南大學(xué) 2010
[10]大規(guī)模地形的快速幾何繪制與實時紋理映射技術(shù)研究[D]. 王沖.中國民航大學(xué) 2009
本文編號:3671445
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的組織與存儲研究現(xiàn)狀
1.2.2 大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的調(diào)度策略研究現(xiàn)狀
1.2.3 大規(guī)模三維地形場景渲染相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 地形數(shù)據(jù)的組織與存儲管理
2.1 多分辨率金字塔模型
2.1.1 常規(guī)多分辨率金字塔模型概述
2.1.2 改進的多分辨率金字塔模型
2.1.3 影像金字塔的采樣方法
2.2 基于OCI的Oracle數(shù)據(jù)庫管理
2.2.1 OCI編程概述
2.2.2 Oracle大對象數(shù)據(jù)類型組織方式
2.3 地形數(shù)據(jù)庫的建立
2.3.1 地形數(shù)據(jù)讀取
2.3.2 地形數(shù)據(jù)金字塔模型的構(gòu)建及入庫
2.4 處理流程對比與測試分析
2.4.1 常規(guī)方法與改進方法處理流程對比
2.4.2 測試與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 內(nèi)外存數(shù)據(jù)調(diào)度策略研究
3.1 大規(guī)模地形數(shù)據(jù)調(diào)度的基本策略
3.2 基于視點的視域裁剪策略研究
3.2.1 視域裁剪的基本原理
3.2.2 基于視點的視域裁剪策略
3.2.3 改進的簡化視域裁剪策略
3.2.4 視域裁剪方案的測試與分析
3.3 地形數(shù)據(jù)的調(diào)度策略
3.3.1 DEM數(shù)據(jù)調(diào)度策略
3.3.2 DOM數(shù)據(jù)的調(diào)度策略
3.4 多線程數(shù)據(jù)調(diào)度策略
3.5 測試與分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 四叉樹LOD地形場景渲染相關(guān)技術(shù)研究
4.1 地形渲染相關(guān)算法概述
4.1.1 基于層次結(jié)構(gòu)的地形渲染算法
4.1.2 基于GPU的地形渲染算法
4.2 基于四叉樹結(jié)構(gòu)的地形快速繪制算法
4.2.1 基于三角形扇的網(wǎng)格構(gòu)成方式
4.2.2 基于雙隊列的四叉樹剖分
4.3 渲染機制優(yōu)化方法研究
4.3.1 二級緩存機制
4.3.2 節(jié)點細化評價準則
4.4 裂縫處理
4.5 紋理映射
4.6 本章小結(jié)
第五章 大規(guī)模三維地形可視化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
5.1 系統(tǒng)總體框架
5.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)
5.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理及入庫組織管理模塊
5.2.2 地形數(shù)據(jù)實時調(diào)度模塊
5.2.3 地形場景實時渲染模塊
5.2.4 地形場景控制模塊
5.3 三維地形可視化系統(tǒng)的性能分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
作者攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大規(guī)模地形數(shù)據(jù)實時繪制的技術(shù)研究[J]. 田珊珊,王慧青,張小國. 控制工程. 2018(02)
[2]基于埃爾米特運動預(yù)測的地形實時繪制[J]. 高保祿,高銳軍,王倩,竇明亮,張冰. 計算機工程與設(shè)計. 2017(02)
[3]SRTM數(shù)字高程模型在合成視景技術(shù)中的應(yīng)用[J]. 范力維,張錦賡,王麗君. 海峽科技與產(chǎn)業(yè). 2016(07)
[4]一種基于GPU Tessellation的地形無縫繪制算法[J]. 董路明,張斌,趙學(xué)勝. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2017(03)
[5]集成形態(tài)學(xué)重建和測地距離變換的DEM內(nèi)插方法[J]. 林祥國. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2016(07)
[6]3D環(huán)境藝術(shù)設(shè)計地形繪制中的邊界裂縫消除[J]. 蘭玲,徐莉. 科技通報. 2015(11)
[7]一種利用SSE2多重紋理混合的大范圍虛擬地形可視化技術(shù)[J]. 魏勇,丁雨淋,龔桂榮,杜瑩,周艷. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(04)
[8]基于ENVI軟件的遙感影像內(nèi)插方法偏差改正[J]. 米慧超,張小娣,賴鍇. 計算機科學(xué). 2014(08)
[9]基于像素和區(qū)域特征組合的小波變換圖像融合[J]. 林卉,梁亮,張連蓬,胡召玲. 測繪通報. 2013(11)
[10]采煤塌陷區(qū)地形渲染研究[J]. 鄒海,何侃. 電腦知識與技術(shù). 2013(22)
博士論文
[1]多維戰(zhàn)場環(huán)境態(tài)勢可視化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張繼凱.燕山大學(xué) 2016
[2]海量地形場景數(shù)據(jù)組織管理與傳輸技術(shù)研究[D]. 陸筱霞.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[3]面向大規(guī)模三維地形構(gòu)建的高性能計算支撐技術(shù)研究[D]. 郭浩然.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[4]面向大數(shù)據(jù)集的地形模型多分辨率建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張慧杰.吉林大學(xué) 2009
[5]分布環(huán)境下的海量三維地形可視化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉揚.北京師范大學(xué) 2008
[6]大規(guī)模室外地形場景加速繪制技術(shù)研究[D]. 李勝.中國科學(xué)院研究生院(軟件研究所) 2005
[7]海量地形數(shù)據(jù)實時繪制的技術(shù)研究[D]. 陸艷青.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于動態(tài)LOD地形渲染的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 江益.武漢科技大學(xué) 2015
[2]三維地形動態(tài)多分辨率建模與關(guān)鍵算法的研究[D]. 陳保柱.安徽大學(xué) 2014
[3]多分辨率地形數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 葉翔.電子科技大學(xué) 2013
[4]ROV作業(yè)視景仿真技術(shù)研究[D]. 遲迎.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]大規(guī)模地形快速繪制技術(shù)研究[D]. 曾杰.電子科技大學(xué) 2012
[6]基于聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫代理服務(wù)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 賀曉蓉.電子科技大學(xué) 2012
[7]三維地形生成的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉海洋.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[8]對岸作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 趙俊.華中科技大學(xué) 2011
[9]一種基于GPU加速的地形渲染算法[D]. 王海鵬.湖南大學(xué) 2010
[10]大規(guī)模地形的快速幾何繪制與實時紋理映射技術(shù)研究[D]. 王沖.中國民航大學(xué) 2009
本文編號:3671445
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dizhicehuilunwen/3671445.html
最近更新
教材專著