本文關(guān)鍵詞：三維空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)與動(dòng)態(tài)調(diào)度機(jī)制研究

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【摘要】：以更逼真、更流暢、更實(shí)時(shí)的畫面展現(xiàn)給用戶，是構(gòu)建三維場(chǎng)景漫游系統(tǒng)的基本要求，而合理的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)與動(dòng)態(tài)的調(diào)度方法是實(shí)現(xiàn)三維實(shí)時(shí)可視化的關(guān)鍵。由于三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間分布不均勻性等特征，以及數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使得有限的內(nèi)存資源和三維場(chǎng)景渲染效率之間的矛盾，成為制約三維可視化效果的一個(gè)瓶頸。本文在深入剖析空間數(shù)據(jù)組織和調(diào)度相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了多種調(diào)度優(yōu)化技術(shù)，著重從數(shù)據(jù)多層次預(yù)取、三級(jí)緩存、多線程機(jī)制、緩存置換策略等方面展開敘述。主要概括為以下幾個(gè)方面： 1）針對(duì)三維空間數(shù)據(jù)的空間差異性和多分辨率表達(dá)特征，提出了分層分塊的數(shù)據(jù)組織策略，構(gòu)建了多分辨率層次細(xì)節(jié)模型，在對(duì)比分析柵格索引和矢量索引的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了希爾伯特R樹的索引機(jī)制，，便于數(shù)據(jù)加載過程的快速查詢和檢索。 2）實(shí)現(xiàn)了基于視景體的裁剪算法，通過剔除不在視野范圍中的數(shù)據(jù)，減少了向內(nèi)存中讀取的數(shù)據(jù)量，解決了繪制大規(guī)模場(chǎng)景帶來的難題。 3）設(shè)計(jì)了三維空間數(shù)據(jù)調(diào)度理論框架，對(duì)多層次預(yù)取方法、三級(jí)緩存管理、多線程處理技術(shù)、緩存置換策略等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探索性研究。改進(jìn)了基于視點(diǎn)移動(dòng)的緩存預(yù)取，提高了空間數(shù)據(jù)繪制幀率，實(shí)現(xiàn)了畫面的連續(xù)性；采用了基于馬爾科夫模型的預(yù)取理論，解決了不同分辨率場(chǎng)景繪制的預(yù)取難題以及有限的存儲(chǔ)資源與海量的數(shù)據(jù)之間的矛盾。 4）在對(duì)理論方法研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了三維場(chǎng)景實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)景的高效繪制。通過對(duì)調(diào)度理論知識(shí)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本文方法的有效性，對(duì)于下一步研究城鄉(xiāng)規(guī)劃管理系統(tǒng)、地上地下三維一體化可視化系統(tǒng)、室內(nèi)室外尋址漫游操作具有很好的借鑒作用。 總之，改善數(shù)據(jù)存儲(chǔ)策略，提高數(shù)據(jù)調(diào)度效率，是實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景逼真、實(shí)時(shí)可視化的關(guān)鍵所在。本文以多線程機(jī)制、數(shù)據(jù)預(yù)取、三級(jí)緩存為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一套有效的的解決方案，實(shí)現(xiàn)了三維場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)漫游。文章最后實(shí)驗(yàn)對(duì)本文調(diào)度策略進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)證明本文提出的調(diào)度策略是有效的。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)據(jù)組織 動(dòng)態(tài)調(diào)度 三級(jí)緩存 視景體剔除 實(shí)時(shí)繪制
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P208;TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 選題背景及研究意義11-13
• 1.1.1 選題背景11-12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理的研究13-14
• 1.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)取和緩存技術(shù)的研究14-15
• 1.2.3 數(shù)據(jù)調(diào)度與可視化相結(jié)合的研究15-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線16
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)與安排16-19
• 第二章 三維空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理相關(guān)理論技術(shù)19-31
• 2.1 三維空間數(shù)據(jù)概述19-20
• 2.2 三維空間數(shù)據(jù)模型20-24
• 2.2.1 三維空間數(shù)據(jù)的發(fā)展20
• 2.2.2 三維空間數(shù)據(jù)模型理論20-22
• 2.2.3 多分辨率層次細(xì)節(jié)模型22-23
• 2.2.4 分塊理論技術(shù)23-24
• 2.3 三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)方式24-26
• 2.3.1 三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)24-25
• 2.3.2 基于外存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)25-26
• 2.4 三維空間數(shù)據(jù)索引技術(shù)26-30
• 2.4.1 空間索引26-27
• 2.4.2 空間填充曲線與 Hilbert R-樹索引27-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 三維空間數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)度策略研究31-49
• 3.1 空間數(shù)據(jù)調(diào)度優(yōu)化技術(shù)31-37
• 3.1.1 三級(jí)緩存管理技術(shù)31-32
• 3.1.2 多線程處理技術(shù)32-34
• 3.1.3 多層次預(yù)取技術(shù)34-35
• 3.1.4 緩存置換技術(shù)35-37
• 3.2 空間對(duì)象視域篩選37-40
• 3.2.1 可見性判定37
• 3.2.2 三維空間到二維空間的映射37-38
• 3.2.3 視景體及視景體剔除技術(shù)38-39
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)與分析39-40
• 3.3 基于視點(diǎn)移動(dòng)的空間數(shù)據(jù)調(diào)度40-45
• 3.3.1 視點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律40-41
• 3.3.2 傳統(tǒng)的基于視點(diǎn)移動(dòng)的調(diào)度方法41-43
• 3.3.3 改進(jìn)的基于視點(diǎn)移動(dòng)的調(diào)度方法43-45
• 3.3.4 實(shí)驗(yàn)與分析45
• 3.4 基于預(yù)取理論的空間數(shù)據(jù)調(diào)度45-48
• 3.4.1 預(yù)取理論45-46
• 3.4.2 基于馬爾科夫模型的數(shù)據(jù)預(yù)取實(shí)現(xiàn)46-47
• 3.4.3 基于用戶行為的數(shù)據(jù)預(yù)取實(shí)現(xiàn)47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第四章 漫游系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)49-59
• 4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)49-50
• 4.1.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境49-50
• 4.1.2 系統(tǒng)程序框架50
• 4.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)50-55
• 4.2.1 系統(tǒng)功能模塊50-51
• 4.2.2 調(diào)度算法在漫游系統(tǒng)中的應(yīng)用51-55
• 4.3 三維實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)漫游效果55-56
• 4.4 實(shí)驗(yàn)與分析56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 結(jié)論與展望59-61
• 5.1 結(jié)論59
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)59-60
• 5.3 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-63
• 致謝63-64
• 附錄 攻讀學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果64-65

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1 ;“一張圖”概念下的二三維一體化GIS共享[J];數(shù)字通信世界;2011年08期

2 顧星曄;;城市三維空間數(shù)據(jù)的特征及其管理策略研究[J];上海國(guó)土資源;2014年02期

3 龔知凡;;三維GIS技術(shù)及其發(fā)展[J];露天采礦技術(shù);2007年05期

4 鄭坤;

本文編號(hào)：571210