目前,三維地形可視化技術已廣泛應用于軍事模擬作戰(zhàn)、城市景觀規(guī)劃、街景導航及3D游戲等眾多領域。隨著攝影測量、衛(wèi)星遙感等技術的快速發(fā)展,地形數據的采樣精度越來越高,地形高程數據和影像紋理數據的數據規(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)的實時漫游關鍵技術,包含大規(guī)模三維地形數據的多分辨率組織管理、地形數據的實時高效調度策略以及渲染優(yōu)化相關技術,最終實現大規(guī)模地形數據的實時高效繪制。本文的主要研究內容及研究成果如下。（1）研究了大規(guī)模地形數據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,實現了大規(guī)模地形數據的多分辨率組織。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數據庫存儲方式,實現了大規(guī)模地形數據的外存存儲管理。測試結果表明,本文提出的數據組織存儲管理方法較常規(guī)方法而言,可以將數據冗余量降低34%左右,預處理及存儲時間降低35.8%左右,漫游... 

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：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 國內外研究現狀
        1.2.1 大規(guī)模地形數據的組織與存儲研究現狀
        1.2.2 大規(guī)模地形數據的調度策略研究現狀
        1.2.3 大規(guī)模三維地形場景渲染相關技術研究現狀
    1.3 主要研究內容
    1.4 論文的組織結構
第二章 地形數據的組織與存儲管理
    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數據庫管理
        2.2.1 OCI編程概述
        2.2.2 Oracle大對象數據類型組織方式
    2.3 地形數據庫的建立
        2.3.1 地形數據讀取
        2.3.2 地形數據金字塔模型的構建及入庫
    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
第三章 內外存數據調度策略研究
    3.1 大規(guī)模地形數據調度的基本策略
    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 地形數據的調度策略
        3.3.1 DEM數據調度策略
        3.3.2 DOM數據的調度策略
    3.4 多線程數據調度策略
    3.5 測試與分析
    3.6 本章小結
第四章 四叉樹LOD地形場景渲染相關技術研究
    4.1 地形渲染相關算法概述
        4.1.1 基于層次結構的地形渲染算法
        4.1.2 基于GPU的地形渲染算法
    4.2 基于四叉樹結構的地形快速繪制算法
        4.2.1 基于三角形扇的網格構成方式
        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
第五章 大規(guī)模三維地形可視化系統(tǒng)的設計與實現
    5.1 系統(tǒng)總體框架
    5.2 系統(tǒng)功能模塊設計與實現
        5.2.1 數據預處理及入庫組織管理模塊
        5.2.2 地形數據實時調度模塊
        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
第六章 總結與展望
    6.1 研究工作總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
作者攻讀碩士學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]大規(guī)模地形數據實時繪制的技術研究[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.  計算機工程與設計. 2017(02)
[3]SRTM數字高程模型在合成視景技術中的應用[J]. 范力維,張錦賡,王麗君.  海峽科技與產業(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,趙學勝.  武漢大學學報(信息科學版). 2017(03)
[5]集成形態(tài)學重建和測地距離變換的DEM內插方法[J]. 林祥國.  武漢大學學報(信息科學版). 2016(07)
[6]3D環(huán)境藝術設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[J]. 魏勇,丁雨淋,龔桂榮,杜瑩,周艷.  武漢大學學報(信息科學版). 2015(04)
[8]基于ENVI軟件的遙感影像內插方法偏差改正[J]. 米慧超,張小娣,賴鍇.  計算機科學. 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. 2013(22)

博士論文
[1]多維戰(zhàn)場環(huán)境態(tài)勢可視化關鍵技術研究[D]. 張繼凱.燕山大學 2016
[2]海量地形場景數據組織管理與傳輸技術研究[D]. 陸筱霞.國防科學技術大學 2013
[3]面向大規(guī)模三維地形構建的高性能計算支撐技術研究[D]. 郭浩然.解放軍信息工程大學 2013
[4]面向大數據集的地形模型多分辨率建模關鍵技術研究[D]. 張慧杰.吉林大學 2009
[5]分布環(huán)境下的海量三維地形可視化關鍵技術研究[D]. 劉揚.北京師范大學 2008
[6]大規(guī)模室外地形場景加速繪制技術研究[D]. 李勝.中國科學院研究生院（軟件研究所） 2005
[7]海量地形數據實時繪制的技術研究[D]. 陸艷青.浙江大學 2003

碩士論文
[1]基于動態(tài)LOD地形渲染的關鍵技術研究[D]. 江益.武漢科技大學 2015
[2]三維地形動態(tài)多分辨率建模與關鍵算法的研究[D]. 陳保柱.安徽大學 2014
[3]多分辨率地形數據庫的設計與實現[D]. 葉翔.電子科技大學 2013
[4]ROV作業(yè)視景仿真技術研究[D]. 遲迎.哈爾濱工程大學 2013
[5]大規(guī)模地形快速繪制技術研究[D]. 曾杰.電子科技大學 2012
[6]基于聯網聯控系統(tǒng)的數據庫代理服務平臺的設計與實現[D]. 賀曉蓉.電子科技大學 2012
[7]三維地形生成的關鍵技術研究[D]. 劉海洋.哈爾濱工程大學 2012
[8]對岸作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)的設計與實現[D]. 趙俊.華中科技大學 2011
[9]一種基于GPU加速的地形渲染算法[D]. 王海鵬.湖南大學 2010
[10]大規(guī)模地形的快速幾何繪制與實時紋理映射技術研究[D]. 王沖.中國民航大學 2009



本文編號：3671445