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基于OpenSceneGraph的大地形可视化方法研究

作　者: 赵敬红
导　师: 向南平
学　校: 中南大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 大规模地形地形可视化 LOD OSG
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 645次
引　用: 7次
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内容摘要

三维地形在城市规划、工程勘查与设计、环境监测、灾害预报、军事、游戏娱乐等诸多领域都有广泛的应用。如何实现基于海量数据的大规模三维地形的可视化更是目前研究的热点,本文就此问题做了如下研究:(一)地形数字表达方法及格网数字高程模型数据的内插方法,重点对基于四叉树数据结构的地形简化技术进行了研究,总结得出OSG地形简化流程。(二)通过对DEM数据和纹理数据的分层、分块等处理构建了金字塔数据模型(四叉树细节层次模型),为地形的多分辨率显示直接提供数据而无需实时化简。总结得出OSG的分层分块方案。(三)研究海量数据调度机制、裂缝产生规律、纹理映射技术等。得出OSG缝隙消除办法。论文针对传统的地形海量数据(基于规则格网数字高程模型)渲染对软硬件需求高、开发周期长、开发难度大等问题,提出了基于OSG的解决方案。由于OSG本身不支持Windows的图形界面,所有的操作都只能在MS-DOS方式下完成,这要涉及环境变量设置等操作。过程繁琐,也不直观。论文基于MFC和C++编写了友好的用户界面,便于层次地形模型的生成和三维地形模型的查看,使海量数据渲染在对硬件需求以及开发难度上都得到了明显的改善。随着地形可视化应用的深入,本文还介绍了一种在DEM中集成2D矢量数据的方法,通过这种方法把矢量数据缝合到DEM中,并利用MySQL来管理2D数据。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 研究现状  10-13
  1.3 研究内容与方法  13
  1.4 目的意义  13-15
  1.5 本文的组织结构  15-16
第二章开源引擎OSG概述  16-20
  2.1 OSG的发展历史  16-17
  2.2 OSG的编译  17
  2.3 OSG的优势  17-18
  2.4 OSG海量数据处理  18
  2.5 本章小结  18-20
第三章三维地形可视化技术  20-30
  3.1 地形数字表示方法  20-22
    3.1.1 规则格网模型  20-22
    3.1.2 不规则三角网模型  22
  3.2 地形表面LOD建模方法  22-27
    3.2.1 基于规则网格的层次细节模型  23-25
    3.2.2 基于不规则网格的层次细节模型  25-27
  3.3 OSG所采用的LOD技术  27
  3.4 三维地形可视化技术  27-29
  3.5 本章小结  29-30
第四章 OSG大地形数据组织机制  30-37
  4.1 OSG金字塔分层分块方案  30-33
  4.2 基于四叉树的地形调度策略  33
  4.3 基于四叉树结构的地形块简化  33-35
  4.4 缝隙消除  35-36
  4.5 本章小结  36-37
第五章基于OSG的大地形可视化解决方案  37-47
  5.1 数据采集与处理方法  37-40
    5.1.1 高程数据的采集和处理  37-38
    5.1.2 纹理数据的采集和处理  38-40
  5.2 层次地形生成方法  40-44
    5.2.1 VirtualPlanetBuilder编译与参数说明  41-42
    5.2.2 osgdem层次地形生成方法  42-44
  5.3 DEM与20矢量数据的集成  44-46
  5.4 本章小结  46-47
第六章总结与展望  47-49
  6.1 研究工作总结  47
  6.2 进一步的工作  47-49
参考文献  49-53
致谢  53-54
科研经历和发表论文  54

基于OpenSceneGraph的大地形可视化方法研究

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