面向戰(zhàn)場仿真平臺的大規(guī)模地形實時繪制算法研究
發(fā)布時間:2022-03-10 14:38
在虛擬戰(zhàn)場仿真應(yīng)用中,地形場景可視化是構(gòu)建虛擬戰(zhàn)場仿真場景的重要組成部分。隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,虛擬戰(zhàn)場仿真需要的場景規(guī)模也越來越大,對大規(guī)模地形繪制的要求也越來越多。本文面向虛擬戰(zhàn)場仿真的應(yīng)用需求,對大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的組織模型、調(diào)度算法、實時繪制算法以及過程細(xì)節(jié)生成等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,實現(xiàn)了相關(guān)繪制算法,并通過實驗驗證了該算法的高效性、真實性和實用性。在此算法的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了大規(guī)模地形場景可視化。最后結(jié)合已完成的大規(guī)模地形場景,實現(xiàn)了大規(guī)模虛擬戰(zhàn)場仿真平臺中三維場景可視化。本文完成的主要工作和取得的主要研究成果如下:(1)針對大規(guī)模地形數(shù)據(jù)不能全部貯存于系統(tǒng)內(nèi)存中,本文使用了一種基于四叉樹的數(shù)據(jù)組織模型。為了解決大規(guī)模地形數(shù)據(jù)內(nèi)外存調(diào)度以及地形繪制穩(wěn)定性問題,本文提出了一種基于四叉樹的平滑LRU地形調(diào)度算法。通過實驗表明,本文的調(diào)度算法可以有效的提高地形繪制的穩(wěn)定性,并且可以有效的解決地形數(shù)據(jù)組織與調(diào)度問題。(2)深入研究了基于視域相關(guān)的地形繪制算法,針對其地形效率低、存儲量大等問題,本文提出了一種基于改進(jìn)的視域相關(guān)的LRU地形繪制算法,本算法的改進(jìn)主要是體現(xiàn)在采用降采...
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.0 本論文研究的目的和意義
1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2 論文主要研究內(nèi)容
1.3 論文工作和組織結(jié)構(gòu)
第2章 大規(guī)模地形實時繪制相關(guān)技術(shù)
2.1 地形細(xì)節(jié)層次技術(shù)
2.2 數(shù)據(jù)組織技術(shù)
2.2.1 不規(guī)則三角網(wǎng)格模型
2.2.2 規(guī)則三角網(wǎng)格模型
2.3 可見性剔除技術(shù)
2.4 空間連續(xù)性技術(shù)
2.5 本章小結(jié)
第3章 大規(guī)模多分辨率地形模型構(gòu)建
3.1 數(shù)字地形模型概述
3.2 大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的組織與調(diào)度算法
3.2.1 基于四叉樹的數(shù)據(jù)組織與預(yù)處理
3.2.2 基于四叉樹的平滑LRU地形調(diào)度算法
3.3 基于四叉樹的多分辨率地形的構(gòu)建
3.3.1 VPB插件的簡介
3.3.2 數(shù)據(jù)采集與處理
3.3.3 層次地形生成方法
3.4 實驗結(jié)果與分析
3.4.1 調(diào)度算法對仿真繪制穩(wěn)定性影響分析
3.4.2 多分辨率地形模型
3.5 本章小結(jié)
第4章 視域相關(guān)的LRU地形繪制算法的改進(jìn)
4.1 視域相關(guān)的地形繪制算法簡介
4.2 視域相關(guān)的LRU地形繪制算法的改進(jìn)
4.2.1 改進(jìn)的地形塊組織結(jié)構(gòu)
4.2.2 地形塊線性四叉樹索引
4.2.3 視區(qū)裁剪和數(shù)據(jù)組織調(diào)度
4.2.4 節(jié)點分辨率評價函數(shù)
4.2.5 相鄰節(jié)點裂縫消除
4.3 實驗結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺下的大規(guī)模地形場景實現(xiàn)
5.1 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺簡介
5.1.1 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺開發(fā)背景
5.1.2 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺技術(shù)概述
5.1.3 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺總計框架設(shè)計
5.2 虛擬戰(zhàn)場中大規(guī)模地形繪制模塊設(shè)計
5.2.1 大規(guī)模地形可視化模塊總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.2.2 大規(guī)模地形場景功能模塊設(shè)計
5.3 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺地形場景的應(yīng)用實現(xiàn)
5.3.1 大規(guī)模地形場景可視化實現(xiàn)
5.3.2 陸地與海洋可視化實現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于視點的大規(guī)模三維地形實時渲染算法[J]. 郭雪峰,孫紅勝,岳春生. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2015(01)
[2]分塊LOD大規(guī)模地形實時渲染算法[J]. 李欽,戴樹嶺,趙永嘉,王響. 計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[3]一種動態(tài)地形實時可視化系統(tǒng)框架[J]. 李鳳霞,王欣欣,黃天羽. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2009(S1)
[4]真正射影像生成中遮蔽區(qū)域的補償[J]. 邊馥苓,王瀟. 測繪科學(xué). 2009(03)
[5]像素工廠中真正射影像的生產(chǎn)及其精度分析[J]. 史照良,沈泉飛,曹敏. 測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2007(05)
[6]基于GPU的地形遮擋剔除算法[J]. 達(dá)來,曾亮,李思昆. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2006(11)
[7]3維符號的設(shè)計與建模[J]. 危擁軍,吉國杰,侯溯源. 測繪通報. 2005(09)
博士論文
[1]虛擬戰(zhàn)場中一種基于GPU的大規(guī)模動態(tài)地形仿真研究[D]. 王達(dá).華中科技大學(xué) 2012
[2]攝影測量數(shù)據(jù)GPU并行處理若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊靖宇.解放軍信息工程大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于OSG的三維不規(guī)則軍標(biāo)地形匹配應(yīng)用研究[D]. 張慶義.北京理工大學(xué) 2011
[2]真實感三維地形漫游系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 楊健.華南理工大學(xué) 2010
[3]大規(guī)模地形場景實時繪制技術(shù)研究[D]. 翟小明.大連海事大學(xué) 2010
[4]三維視覺刺激器在運動想象腦機(jī)接口中的應(yīng)用研究[D]. 劉佳進(jìn).重慶大學(xué) 2010
[5]真實感三維地形可視化研究與實現(xiàn)[D]. 史香賓.長春理工大學(xué) 2008
[6]基于OSG的分布式汽車駕駛模擬器運行仿真及碰撞檢測研究[D]. 汪璇.武漢理工大學(xué) 2008
[7]基于GIS的戰(zhàn)場傳感信息可視化研究[D]. 賈建科.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[8]戰(zhàn)場三維可視化技術(shù)研究[D]. 彭誠.浙江大學(xué) 2006
[9]基于DirectX的三維數(shù)字地形真三維顯示關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 王弟偉.南京航空航天大學(xué) 2005
[10]三維非規(guī)則軍隊標(biāo)號的研究與實現(xiàn)[D]. 孔維.中國人民解放軍信息工程大學(xué) 2005
本文編號:3645809
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.0 本論文研究的目的和意義
1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2 論文主要研究內(nèi)容
1.3 論文工作和組織結(jié)構(gòu)
第2章 大規(guī)模地形實時繪制相關(guān)技術(shù)
2.1 地形細(xì)節(jié)層次技術(shù)
2.2 數(shù)據(jù)組織技術(shù)
2.2.1 不規(guī)則三角網(wǎng)格模型
2.2.2 規(guī)則三角網(wǎng)格模型
2.3 可見性剔除技術(shù)
2.4 空間連續(xù)性技術(shù)
2.5 本章小結(jié)
第3章 大規(guī)模多分辨率地形模型構(gòu)建
3.1 數(shù)字地形模型概述
3.2 大規(guī)模地形數(shù)據(jù)的組織與調(diào)度算法
3.2.1 基于四叉樹的數(shù)據(jù)組織與預(yù)處理
3.2.2 基于四叉樹的平滑LRU地形調(diào)度算法
3.3 基于四叉樹的多分辨率地形的構(gòu)建
3.3.1 VPB插件的簡介
3.3.2 數(shù)據(jù)采集與處理
3.3.3 層次地形生成方法
3.4 實驗結(jié)果與分析
3.4.1 調(diào)度算法對仿真繪制穩(wěn)定性影響分析
3.4.2 多分辨率地形模型
3.5 本章小結(jié)
第4章 視域相關(guān)的LRU地形繪制算法的改進(jìn)
4.1 視域相關(guān)的地形繪制算法簡介
4.2 視域相關(guān)的LRU地形繪制算法的改進(jìn)
4.2.1 改進(jìn)的地形塊組織結(jié)構(gòu)
4.2.2 地形塊線性四叉樹索引
4.2.3 視區(qū)裁剪和數(shù)據(jù)組織調(diào)度
4.2.4 節(jié)點分辨率評價函數(shù)
4.2.5 相鄰節(jié)點裂縫消除
4.3 實驗結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺下的大規(guī)模地形場景實現(xiàn)
5.1 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺簡介
5.1.1 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺開發(fā)背景
5.1.2 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺技術(shù)概述
5.1.3 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺總計框架設(shè)計
5.2 虛擬戰(zhàn)場中大規(guī)模地形繪制模塊設(shè)計
5.2.1 大規(guī)模地形可視化模塊總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.2.2 大規(guī)模地形場景功能模塊設(shè)計
5.3 虛擬戰(zhàn)場仿真平臺地形場景的應(yīng)用實現(xiàn)
5.3.1 大規(guī)模地形場景可視化實現(xiàn)
5.3.2 陸地與海洋可視化實現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于視點的大規(guī)模三維地形實時渲染算法[J]. 郭雪峰,孫紅勝,岳春生. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2015(01)
[2]分塊LOD大規(guī)模地形實時渲染算法[J]. 李欽,戴樹嶺,趙永嘉,王響. 計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[3]一種動態(tài)地形實時可視化系統(tǒng)框架[J]. 李鳳霞,王欣欣,黃天羽. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2009(S1)
[4]真正射影像生成中遮蔽區(qū)域的補償[J]. 邊馥苓,王瀟. 測繪科學(xué). 2009(03)
[5]像素工廠中真正射影像的生產(chǎn)及其精度分析[J]. 史照良,沈泉飛,曹敏. 測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2007(05)
[6]基于GPU的地形遮擋剔除算法[J]. 達(dá)來,曾亮,李思昆. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2006(11)
[7]3維符號的設(shè)計與建模[J]. 危擁軍,吉國杰,侯溯源. 測繪通報. 2005(09)
博士論文
[1]虛擬戰(zhàn)場中一種基于GPU的大規(guī)模動態(tài)地形仿真研究[D]. 王達(dá).華中科技大學(xué) 2012
[2]攝影測量數(shù)據(jù)GPU并行處理若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊靖宇.解放軍信息工程大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于OSG的三維不規(guī)則軍標(biāo)地形匹配應(yīng)用研究[D]. 張慶義.北京理工大學(xué) 2011
[2]真實感三維地形漫游系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 楊健.華南理工大學(xué) 2010
[3]大規(guī)模地形場景實時繪制技術(shù)研究[D]. 翟小明.大連海事大學(xué) 2010
[4]三維視覺刺激器在運動想象腦機(jī)接口中的應(yīng)用研究[D]. 劉佳進(jìn).重慶大學(xué) 2010
[5]真實感三維地形可視化研究與實現(xiàn)[D]. 史香賓.長春理工大學(xué) 2008
[6]基于OSG的分布式汽車駕駛模擬器運行仿真及碰撞檢測研究[D]. 汪璇.武漢理工大學(xué) 2008
[7]基于GIS的戰(zhàn)場傳感信息可視化研究[D]. 賈建科.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[8]戰(zhàn)場三維可視化技術(shù)研究[D]. 彭誠.浙江大學(xué) 2006
[9]基于DirectX的三維數(shù)字地形真三維顯示關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 王弟偉.南京航空航天大學(xué) 2005
[10]三維非規(guī)則軍隊標(biāo)號的研究與實現(xiàn)[D]. 孔維.中國人民解放軍信息工程大學(xué) 2005
本文編號:3645809
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