multigen creator地形建模技术研究

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1、MultiGenCreator地形建模技术研究MultiGenCreator地形建模技术研究陆军航空兵学院模拟训练中心张华杨浩郭俊丽101123邮寄：北京市通州区台湖镇陆军航空兵学院模拟训练中心张华：8651658：本文研究的目的是以三维场景建模为背景，针对复杂场景的三维地形可视化要求具有实时性、精确性和真实感等特点，结合MultiGenCreator软件的地形建模平台，研究了三维地形的可视化建模技术。关键词：MultiGenCreator；地形建模一、MultiGenCreator概述MultiGenCreator

2、是MultiGenparadigm公司最新推出的一套高逼真度、最佳优化的实时三维建模工具，它能够满足视景仿真、交互式游戏开发、城市仿真以及其它的应用领域。MultiGenCreator是唯一将多边形建模、矢量建模和地形生成集成在一个软件包中的手动建模工具，能进行矢量编辑和建模、地形表面生成。MultiGenCreator强大的工具核心为25种不同的图像生成器提供自己的建模系统和定制的功能。先进的实时功能如细节等级、多边形删减、逻辑删减、绘制优先级、分离平面等是OpenFlight成为最受欢迎的实时三维图像格式的几个原

3、因，这种数据格式己成为视景仿真领域事实上的行业标准。许多重要的VR开发环境都与它兼容。MultiGenCreator的建模环境提供同时交互的、多重显示和用户定义的三维图形观察器和一个有二维层次的结构图。所有的显示是交互的和充分关联的。这种灵便的组合加速了数据库的组织、模型生成、修改编辑、赋予属性和结构关系的定义。二、数字地面模型及地形建模2.1数字地面模型（DTM）的构建数字地面模型更通用的定义是描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数值阵列，从数学的角度，可以用下述二维函数系列取值的有序集合来概括地表示数字地面模型

4、的丰富内容和多样形式：kp=fk（up，vp）（k=1，2，3，，m；p=1，2，3，n）（1-1）式中，凡为第p号地面点（可以是单一的点，但一般是某点及其微小邻域所划定的一个地表面元）上的第k类地面特性信息的取值；up，vp为第p号地面点的二维坐标，可以是采用任一地图投影的平面坐标，或者是经纬度和矩阵的行列号等；m（m大于等于l）为地面特性信息类型的数目。为地面点的个数。当上述函数的定义域为二维地理空间上的面域、线段或X络时，n趋于正无穷大；当定义域为离散点集时，n一般为有限正整数。例如，假定将土壤类型编作第i类地

5、面特性信息，则数字地面模型的第i个组成部分为：Ip=fk（up，vp）（p=1，2，3，）（1-2）地理空间实质是三维的，但人们往往在二维地理空间上描述并分析地面特性的空间分布，如专题图大多是平面地图。数字地面模型是对某一种或多种地面特性空间分布的数字描述，是叠加在二维地理空间上的一维或多维地面特性向量空间，是地理信息系统（GIS）空间数据库的某类实体或所有这些实体的总和。数字地面模型的本质共性是二维地理空间定位和数字描述。2.2DTM构建方法的选择（1）规则格X模型（Grid）规则X格，通常是正方形，也可以是矩形、

6、三角形等规则X格。规则X格将区域空间切分为规则的格X单元，每个格X单元对应一个数值。数学上可以表示为一个矩阵，在计算机实现中则是一个二维数组。每个格X单元或数组的一个元素，对应一个高程值。Grid模型Grid系统有下列缺点：1）地形简单的地区存在大量冗余数据；2）如不改变格X大小,则无法适用于起伏程度不同的地区；3）对于某些特殊计算如视线计算时，格X的轴线方向被夸大；4）由于栅格过于粗略，不能精确表示地形的关键特征,如山峰、洼坑、山脊等；（2）等高线模型等高线模型表示高程，高程值的集合是已知的，每一条等高线对应一个已

7、知的高程值，这样一系列等高线集合和它们的高程值一起就构成了一种地面高程模型。（3）不规则三角X（TIN）模型尽管规则格XDEM在计算和应用方面有许多优点，但也存在许多难以克服的缺陷：1）在地形平坦的地方，存在大量的数据冗余；2）在不改变格X大小的情况下，难以表达复杂地形的突变现象；3）在某些计算，如通视问题，过分强调X格的轴方向。不规则三角X（TriangulatedIrregularNetargin-left:24pt;text-indent:24pt;line-height:150%;">2.3地形的建模可以借助

8、MultiGenCreator提供的Terrain模块，通过原始地形数据（例如航拍数据、高层数据、文化数据）建立驾驶模拟器视景系统的场景模型。地形建模的主要流程如下：①转换并装载数据文件；②定义通常的项目数据；③创建数据集和其它类型的数据，例如X格、设计图、坐标系等：④创建处理流程，可以利用向导也可以利用每个单独的工具；⑤通过创建一块小区域的地