学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于不规则三角网的LOD研究

作　者: 蒋再松
导　师: 齐华
学　校: 西南交通大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 大规模地形可视化 不规则格网三角化 层次细节 动态分块技术
分类号: P221.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 302次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


地形信息的三维可视化对军事、仿真、虚拟现实、地球科学等学科都有非常重要的现实意义。层次细节技术(Level Of Detail,LOD)能够解决当前计算机处理海量地形数据可视化的瓶颈问题。本文着重研究基于不规则格网的层次细节技术,主要工作和成果如下: ● 介绍了LOD技术的应用背景,总结并评述了不规则格网LOD技术的特点、研究现状、研究意义及其分类。 ● 探讨了基于不规则格网的大规模地形数据实时可视化的相关技术问题,包括:海量数据的存储与调度、可见性剔除、背面剔除、遮挡剔除、轮廓保留、地形不规则格网三角化(Triangulated Irregular Networks,TIN)模型生成算法以及误差计算方法。对当前几种有代表性的不规则格网的LOD算法进行了比较。 ● 提出了一个有效的基于不规则格网的LOD算法。该算法采用动态分块技术,利用扫描排序后的点集的特点,采用基于凸壳的快速TIN生成算法,可以快速的对地形数据进行三角化。同时该算法还融合了三角形带化技术,使得地形绘制的效率更高。 ● 应用C++和OpenGL,开发了原型系统。在PC平台上,对较大规模的真实地形数据进行了试验。试验结果证明本文提出的算法是有效的,能够进行大规模地形的实时绘制。

全文目录


第1章 绪论  11-19
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 研究意义  12-14
  1.3 基于不规则格网的LOD技术的分类  14-16
    1.3.1 根据不规则格网的发展历史来分类  14-15
    1.3.2 根据不规则格网的数据结构类型来分类  15-16
  1.4 本文的工作  16-17
  1.5 论文结构组织  17-19
第2章 不规则格网LOD的关键技术  19-36
  2.1 海量数据的存储与调度  19-22
    2.1.1 基于内存的海量数据存储方法  19
    2.1.2 基于外存的海量数据的高速调度  19-22
  2.2 TIN的快速生成技术  22-23
    2.2.1 点扩张算法  22
    2.2.2 径向扫描算法  22-23
    2.2.3 基于凸壳技术的快速三角网生成  23
  2.3 三角网简化技术  23-27
    2.3.1 递进格网技术(Progressive Meshes，PM)  24-26
    2.3.2 基于顶点删除算法的TIN简化  26
    2.3.3 基于最大独立点集的简化技术  26-27
  2.4 可见性剔除技术  27-30
    2.4.1 视域剔除技术  27
    2.4.2 隐藏面移走技术  27-29
    2.4.3 背面剔除技术  29-30
    2.4.4 遮挡剔除技术  30
  2.5 轮廓保留技术  30-31
  2.6 误差计算技术  31-32
  2.7 三角带化技术  32-35
    2.7.1 构建三角带的基本思路  34
    2.7.2 构建三角带的方法  34-35
  2.8 本章小结  35-36
第3章 几种基于不规则格网的LOD算法  36-51
  3.1 基于点删除的不规则格网的LOD算法  36-37
  3.2 基于静态TIN的LOD算法  37-38
  3.3 基于HyperBlock-QuadTIN的算法  38-43
    3.3.1 超块构建  38-40
    3.3.2 数据结构  40-42
    3.3.3 超块四叉TIN的绘制  42-43
  3.4 基于独立点集的LOD的算法  43-47
    3.4.1 理论  43
    3.4.2 描述  43-44
    3.4.3 层次描述的构建  44-47
  3.5 算法分析  47-49
    3.5.1 数据结构分析  47-48
    3.5.2 算法执行分析  48-49
  3.6 基于不规则格网的LOD算法应当遵循的原则  49-50
  3.7 本章小结  50-51
第4章 基于不规则格网的LOD算法设计  51-66
  4.1 算法的总体设计思想  51
  4.2 算法的具体流程  51-56
    4.2.1 数据的预处理  51-53
    4.2.2 数据的实时绘制  53-56
  4.3 算法的数据结构  56-59
    4.3.1 点数据结构  56
    4.3.2 边数据结构  56-57
    4.3.3 三角形数据结构  57
    4.3.4 块数据结构  57-58
    4.3.5 超层数据结构  58
    4.3.6 四叉树数据结构  58-59
  4.4 几个关键算法  59-65
    4.4.1 基于凸壳的TIN快速生成算法  59-61
    4.4.2 点删除  61-62
    4.4.3 块合并算法  62-64
    4.4.4 三角带化算法  64-65
  4.5 本章小结  65-66
第5章 原型系统的设计与试验  66-74
  5.1 系统介绍  66
  5.2 算法实现与试验  66-73
    5.2.1 数据准备和软硬件配置  66
    5.2.2 状态控制机制的设计与实现  66
    5.2.3 地形可视化试验  66-73
  5.3 试验结果分析  73
  5.4 本章小结  73-74
第6章 结论与展望  74-77
致谢  77-78
参考文献  78-83
攻读硕士学位期间发表的论文  83

相似论文

  1. 基于CityGML的城市三维信息描述方法研究,P208
  2. 基于地理空间信息网格的全球空间数据管理与渲染的关键技术研究,TP391.41
  3. 大规模地形模型可视化技术研究与实现,TP391.41
  4. 全球多尺度三维地形绘制方法研究与实现,TP391.41
  5. 基于动态光照的大规模草丛场景实时渲染技术,TP391.41
  6. 一种基于GPU加速的地形渲染算法,TP391.41
  7. 大规模复杂场景的加速绘制方法研究与实现,TP391.41
  8. 基于LOD的三维游戏渲染引擎场景绘制技术的研究,TP391.41
  9. 基于环境影响的森林时空分布仿真与可视化,TP391.9
  10. 大规模场景中LOD技术的研究与应用,TP391.41
  11. 游戏中室外场景渲染技术的实现,TP391.41
  12. 基于距离加权的二次误差测度的网格简化算法,TP391.41
  13. 大数据量网格模型的建模与简化技术研究,TP391.41
  14. 三维雷达终端显示器的仿真,TN957
  15. 基于四叉树和分块调度技术的海量地形数据实时可视化研究,TP391.41
  16. 大规模地形多分辨率模型算法研究,TP391.4
  17. 大区域DEM数据处理及其三维可视化应用,P208
  18. 三维地形生成及简化技术研究,P208
  19. 基于点的绘制技术的研究与应用,TP391.41
  20. 大规模虚拟人实时绘制技术研究及其实现,TP391.41

中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 大地测量学 > 平面控制测量 > 三角测量
© 2012 www.xueweilunwen.com