基于外存和网络的球形地形绘制与漫游关键技术研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于外存和网络的球形地形绘制与漫游关键技术研究学科专业计算机应用技术学号201121060434作者姓名徐小飞指导教师谭浩分类号密级UDC学位论文基于外存和网络的球形地形绘制与漫游关键技术研究（题名和副题名）徐小飞（作者姓名）指导教师谭浩副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业计算机应用技术提交论文日期2014.03论文答辩日期2014.05学位授予单位和日期电子科技大学2014年06月答辩委员会主席

2、评阅人RESEARCHOFKEYTECHNOLOGIESABOUTSPHERICALTERRAINRENDERINGANDROAMINGBASEDONEXTERNALMEMORYANDNETWORKMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ComputerAppliedTechnologyAuthor:XuXiaofeiAdvisor:Prof.TanHaoSchool:SchoolofComputerScience&Engineering独创性声明本人声明所呈交的学位

3、论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存

4、、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要近年来，基于全球性的三维地形漫游系统受到大家的热切关注，已广泛应用于地理信息系统（GIS）、国防军事、城市规划等领域。然而，随着现代数据采集能力的提升和人们对需求质量的进一步提高，绘制全球性的三维地形漫游系统所需处理的数据已经达到了几十、几百GB甚至是TB级了。那么如何在计算机硬件条件有限的情况下实现大规模球形地形实时绘制就成了当前的研究热点。本文围绕球形地形数据组织、球形地形数据调度和球形地形漫游三大模块，对基于外存和网络的球形地形绘制与漫游关键技术展开研究。本文的主要工作和研究成果包括以下

5、几个方面：（1）针对球形地形数据组织进行了深入细致的研究。设计了一种针对球形地形的四叉树多分辨率地面构建模型以及相对应的地形块编码方式；综合比较了文件和数据库两种数据存储与管理方式的优劣，选定了以文件的方式来存储和管理地形数据；提出了地形块数据组合的数据组织优化方式来减少数据I/O时间，同时根据球形地形高程数据的特有情况，剔除了一部分高程数据，减少了地形数据处理量，提高了地形绘制效率。（2）针对球形地形数据调度进行了深入细致的研究。在基于平面地形的视锥裁剪技术基础上，提出了一种改进的基于球形地形的视锥裁剪技术；在权衡了绘制效率和绘制效果后，设计了一种粗略估算节点投影面积的计算方法来

6、做节点误差评价，并实现了球形地形多分辨率的节点遍历和更新算法；提供了数据预加载和多线程数据调度两种地形绘制加速方案；另外，为了增强球形地形绘制系统的应用范围，还设计了一种本地和网络相结合的数据调度方式。（3）针对球形地形漫游做了较为详尽的研究。其中包括视线平移、球面平移、球体普通旋转、球体加速旋转、物体观察中的视线追踪和位置追踪、各种情况下的视点切换过渡等等。关键词：球形地形，实时绘制，地形漫游，外存和网络IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,global-basedthreedimensionalterrainroamingsystemhasbeendee

7、plyconcernedbymanypeopleandwidelyusedingeographicinformationsystems(GIS),thefieldofmilitarydefense,andurbanplanningandsoon.However,withtheenhancementofdatacollectingcapabilityandimprovementofthepeople'srequirementsforquality,theglobal-b