学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于OpenGL的遥感图像三维可视化重建

作　者: 李凌
导　师: 吕科
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 数字高程模型 TIN(Triangulated Irregular Network) 逐点插入算法 Z-buffer算法 OpenGL
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 228次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着社会发展及人们生活水平的提高，现如今遥感卫星二维图像已经渐渐无法满足人们对实际地形描述的要求，需要逐渐向三维过渡。本文在研究了大量数字图像处理，计算机图形学，地理信息系统等众多领域先进理论基础上提出以数字高程模型(DEM)和卫星遥感图像两种数据来重建三维图像。论文具体所做工作如下：（1）论述了数字高程模型，规则网格和不规则三角网模型、Voronoi图、Delaunay三角网以及构建TIN的三种生成算法，并提出逐点插入的改进算法，对新算法仿真考察其效率。（2）论述了空间坐标变化，投影矩阵，消隐的三种主要算法，针对Z缓冲器法的不足之处进行了改进，并对改进后的算法进行实验验证其性能。（3）本文论述了OpenGL图形接口和绘制技术，在Windows XP系统下，调用OpenGL图形库，利用VC++编写完成三维图形重建系统的开发。给出系统设计方案，完成系统开发环境配置，该系统实现根据导入DEM格式的数据文件和二维卫星遥感图像，重建三维地形场景，同时为场景加上天空远景等效果，实现其漫游功能。本课题在理论上、实践应用中都具有重要意义。在理论研究上，本文阐述了三维建模算法，消隐算法，并分别对其提出改进，并仿真验证其改进后性能。在应用中，本文建立了一个三维地形生成系统，可以快速高效生成可漫游的真实地形。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状以及趋势  9-11
  1.3 本文主要研究内容及结构  11-13
第二章数字高程模型  13-25
  2.1 数字高程模型概述  13-14
  2.2 数字高程数据的获取方法  14-16
    2.2.1 直接地面测量法  14
    2.2.2 地形图采集法  14-15
    2.2.3 高程点采集原则  15-16
  2.3 数字高程模型表示方法  16-19
  2.4 数字高程模型的主要模型  19-24
    2.4.1 等高线模型  19-20
    2.4.2 规则格网地形建模  20-24
    2.4.3 不规则三角网地形建模  24
  2.5 本章小结  24-25
第三章 TIN的构建算法设计  25-34
  3.1 TIN模型的构建  25-27
    3.1.1 Voronoi图  25-26
    3.1.2 Delaunay三角网  26-27
  3.2 TIN的生成算法设计  27-29
    3.2.1 分治算法  27
    3.2.2 三角网生长法  27-28
    3.2.3 逐点插入算法  28-29
  3.3 对逐点插入算法的改进  29-32
    3.3.1 改进算法设计  29-31
    3.3.2 改进算法的仿真  31-32
  3.4 本章小结  32-34
第四章三维可视化处理  34-44
  4.1 空间位置与坐标变换  34-37
    4.1.1 坐标系  34
    4.1.2 变换矩阵  34-35
    4.1.3 投影变换  35-37
  4.2 消隐与剪裁处理  37-39
    4.2.1 画家算法  38
    4.2.2 光线跟踪法  38
    4.2.3 Z-buffer算法  38-39
  4.3 改进的Z-buffer算法  39-43
    4.3.1 经典Z-buffer算法的不足  39
    4.3.2 经典Z-buffer算法的改进  39-42
    4.3.3 改进算法性能仿真  42-43
  4.4 本章小结  43-44
第五章地形三维可视化系统设计  44-55
  5.1 OpenGL概述  44-47
    5.1.1 OpenGL在Windows的工作模式  44-46
    5.1.2 OpenGL的绘图流程  46-47
  5.2 可视化系统设计方案  47-48
  5.3 可视化系统的开发环境配置  48-49
  5.4 可视化系统的设计  49-54
    5.4.1 系统的TIN建模设计  50-51
    5.4.2 系统的纹理贴图设计  51
    5.4.3 系统的天空填充设计  51-53
    5.4.4 系统的场景漫游设计  53-54
  5.5 本章小结  54-55
第六章总结与展望  55-57
  6.1 论文总结  55
  6.2 研究展望  55-57
参考文献  57-60
致谢  60

基于OpenGL的遥感图像三维可视化重建

内容摘要

全文目录

相似论文