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1、基于格网划分的大数据集DEM三维可视化_孙敏第14卷第6期2002年6月计算机辅助设计与图形学学报JOURNALOFCOMPUTER-AIDEDDESIGN&COMPUTERGRAPHICSVol.14,No.6June,2002基于格网划分的大数据集DEM三维可视化孙 敏 薛 勇 马蔼乃1)2)1)1)(北京大学遥感与地理信息系统研究所 北京 100871)2)(中国科学院遥感应用研究所开放实验室 北京 100101)摘要 提出基于格网划分的实时LOD分层方法,该方法基于DEM和影像数据固有的栅格特点,使用简单的几何算法即可实现DEM数据的动态分层,计算量小,可实现对大数据集DEM
2、数据的实时漫游.关键词 三维地形景观模型,大数据集DEM,三维可视化中图法分类号 P2083DVisualizationofLargeDEMDataSetBasedonGridDivisionSunMin1) XueYong2) MaAinai1)(InstituteofRemoteSensingandGeographicInformationSystem,PekingUniv———————————————————————————————————————————————ersity,Beijing 100871)(LaboratoryofRemoteSensingInformationSci
3、ences,InstituteofRemoteSensingApplications,ChineseAcademyofSciences,Beijing 100101)Abstract Inthispaper,areal-timeLODdivisionmethodbasedongriddivisionisdeveloped.BasedonrastercharacteristicsofDEMandimagedata,thismethodusesasimplegeometricalgorithmtoimplementthedynamicDEMdatadelamination.Itcostsmuc
4、hlesscalculationtime,andcouldobtainfastvisualizationandanimationoflargeDEMdataset.Keywords 3Dterrainlandscapemodel,largeDEMdataset,3Dvisualization影响了实时绘制速度的同时,也限制了可视化的数据范围,1 引 言地形景观模型的三维可视化技术是GIS与VR中的关键技术,近年来许多学者进行了这方面的研究工作,使这一技术日趋成熟.但现有理论与方法主要是对单块地形数据的可视化处理,难以实现对大数据集地形的可视化.从数字城市到数字中国再到数字地球,地形数据呈几
5、何级数增长,目前尚未有一种方法可以实现大范围(如沿中国边界线)的———————————————————————————————————————————————三维地形景观漫游.国家测绘局于1999年完成的全国1∶250000的DEM数据有一百多个文件,据我们了解,要实现全国范围的DEM漫游,目前还没有一种方法或软件能够解决.主要原因是人们研究的重点在于如何精简并有效地组织地形数据以达到高速度、高精度的可视化目的,而为了精简数据引入的各类算法一般均建立在对地形数据的空间组织结构上(如基于四叉树的结构管理),从而使得可视化的预处理工作与实时处理算法比较复杂.这样,在极大地难以实现大数据集地形的无
6、边界漫游.为了解决这一问题,我们结合栅格数据特点,提出了一种简单的可实现地形无边界实时漫游的方法.2 研究现状在GIS中地形的表达使用DEM,DEM常用的表达格式有TIN和规则格网,因此地形的可视化研究可以分为两类主要方法:基于TIN的简化算法,基于规则格网的简化算法.下面分别加以评述.2.1 基于TIN的简化算法在GIS中TIN被看作为表达DEM的最佳方式,原因在于TIN不仅数据量小,且表达了一定的拓扑结构.但TIN需要消耗较大的内存空间,计算量大,且需要较多的预处理工作[1].Cignoni等提出采用层次结构的TIN表示多分辨率DEM[2],但该方法计算量过大,难以进行地形景观的实时漫
7、 原稿收到日期:2001-05-14;修改稿收到日期:2001-10-09.本课题得到中国科学院知识创新工程数字地球基础理论研究项目———————————————————————————————————————————————(KZCX2-312)资助.孙 敏,男,1968年生,博士后研究人员,主要从事三维城市模型及三维图像方面的研究工作.薛 勇,男,1965年生,博士,研究员,博士生导师,英国UNL高级讲师
