基于高度图的地形生成技术研究毕业论文.doc

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1、基于高度图的地形生成技术研究毕业论文目录摘要1Abstract11绪论21.1研究的前景和意义21.2国内外研究现状21.2本文研究的内容32基于OpenGL＋MFC的建模基础42.1OpenGL概述42.2OpenGL渲染管道52.2.1显示列表52.2.2求值器52.2.3基于顶点的操作52.2.4图元装配52.2.5像素操作62.2.6纹理装配62.2.7光棚化62.2.8片断操作62.3MFC概述62.3.1封装72.3.2继承72.3.3虚拟函数和动态约束82.3.4MFC的宏观框架体系82.4MFC

2、编程框架82.5基于OpenGL+MFC的三维模拟的编程环境配置113基于高度图的地形生成153.1由一幅高度图生成地形的原理、关键算法154系统的设计及实现174.1系统的实现的原理、关键技术174.2系统中高度图的读取、纹理映射184.3系统的设计184.4实验结果（屏幕截图）205结论与展望235.1结论235.2展望23致谢24参考文献25II1绪论1.1研究的前景和意义地形系统的研究一直的图形学的热点，虚拟地形主要几种方法分为高度图，分形等。随着计算机图形学理论以及计算机软、硬件的快速发展的发展，虚拟

3、现实技术的发展的进步人们对自然环境虚拟技术水平越来越高。三维地形图的设计与实现成为了一个重要的研究方向，在虚拟现实生活中扮演着重要的角色。在构建三维地形模型的基础上，包括地形，河流，森林，建筑，乃至经济，科学，文化，教育等方面。地形在计算机上模拟成为当今世界最热门的话题，由传统的以平面地形图为介质表示二维现实地形到用计算机完成三维地形世界的真实再现，以一种直接的、可视化的、易于理解的形式表示三维地表信息，是对客观真实的立体地形认识和表示的飞跃。根据模型的逼真度结合其他技术的应用，以地形模型研究为基础，开展地形或

4、大型工程、著名风景名胜区的三维景观实时显示的研究，对于大型工程管理和仿真具有深远的学术意义，制作地形有好几种方法来制作地形系统。每一种方法都有它的优势和弱势，用高度图来制作地形是相当简单的，而且它可以生成一些最为真实的地形结构，如果在制作地形期间，哪个细节或有大的变动，使用高度图来实现的都可以快速的完成修改。三维地形就存在我们生活范围，比如说我们的经常玩游戏。开发商为了更好的吸收玩家，开发商会不惜一切代价去开发虚拟地形，越来越细节化，游戏中的地形系统也随着时间的推移变得越来越漂亮了。实现商家的经济利益最大化。三

5、维地形图最显著特征就是临场感，一个场景通过方向键结合其他按键来实现场景的左右旋转、放大、缩小等。实现场景漫游，可以通过设置视点以及观察方向来实现。让地形场景更接近生活，真有种身临其境的感觉。再说不久前狂热3D电影阿凡达，在电影界引起热潮，创造票房的奇迹，电影中有许多地形都是虚拟的地形图。还有小区景光等等。总之虚拟地形不仅在旅游、游戏、电影这几个方面体会它的价值。它已经涉及到人们生活的方方面面，人们正在享受着它为我们带来的乐趣，并利用这个机遇为社会创造价值。1.2国内外研究现状国外对虚拟三维的实时绘制技术研究主要

6、集中在实时的可见性提出技术、多分辨率细节层次LOD简化技术和基于图像的绘制加速技术等。早在1976年，Clark就提出应用图形学理论管理地理信息思想。近儿年来，关于模型三维地形的研究非常火热，出现了各种算法和技术，被模拟的对象也涉及到各个方面，比如光谱数据、地形数据以及自定义的几何表面等。1996年。Lindsstron等人提出了地形的连续LOD绘制算法，该算法采用了规整网格四叉树。大部被地形生成算法所引用。由于这个算法是至底向上的，所以出现大量无用的数据[1]。1997年Rottge等人上面的算法进进的改进。

7、采用自顶向下的四叉树，控制相邻细节层次不超过1来进行，算法实现了用GEOMIRPHING技术的来前者的不足[2]。2001年HenriHaki提出了菱形地形的绘算法:CLODP这种算法基于帧相关的ROAM算法，采用一种择的几何学结构，三角形四叉树，这种结构优于三角带，操作的次数减少许多[3]。2004年F.losasso和H.hoppe提出了用嵌套的规则网格来绘制地形。化细节层次的方法，这个算法基于规则网格和以三角块为无素的四叉树结构。但对硬件要求较高[4].2006年MALTECLASEN和HANS提出了用球

8、形来绘制地形。该算法基于GPU几何绘制地形算法的一个扩展，地形的位标的中点位于视点上，这样使得同中心的环的细节是随着半径的大小渐增。这不同于其它的LOD算法，这种算法在相邻区域不同的LOD之间不存在缺口问题，但是这种算法的计算量非常大[6]。2007ZviKongeNJinhdSana提出了四个直角三角形组成绘制，算法的公辩率也是四叉数据结构，但它每个块都是由四个直角三角形组成，并且每