基于worldwind和openscenegraph的三维海温动态可视化研究

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1、论文题目：基于WorldWind和OpenSceneGraph的三维海温动态可视化研究作者姓名：割玄垄专业名称：垫图堂皇垫翌值星益缠指导教师：崔走国重．．医论文提交日期：论文答辩日期：授予学位日期：2Ql曼生§昱2Q!三生鱼丘入学时间：2鱼!Q生2臼研究方向：垫篮塞垄迨皇廑围职称：塾援副塾援STUDYOFTHEDYNAMICVISUALIZATIONOFTHREE．DIMENSIoNALoCEANTEMPERATUREBASEDoNWoRLDWINDANDoPENSCENEGRAPHMASTERoFPHILoSoPHYfromShandongUniversityofScie

2、nceandTechnologyGeomaticsCollegeMay2013声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：节哆．杏一＼瓠憾目Affirmation仉L≥‘、c己／Ideclarethatthisdissertation，submittedinfulfilImentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechn

3、ology，iswhollymyOwFlworkunlessreferencedofacknowledge．Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificatienatanyetheracademicinstitute。Signature．b吒‰旧Date：Ⅵ～乙，‘，1≥山东科技大学硕士学位论文摘要随着新世纪人类在向海洋迈进步伐的加大，通过多维直观的可视化手段进行海洋问题的探索己成为人们的迫切需求。然而对于占地球大部分区域的海洋来说我们的认知还远远不够。海水温度场作为海洋要素场中非常重要的一部分，对其可视化表达的研究不仅能推进我们对海洋

4、这个大而不规则的实体进行深入认知，而且可以显著提高我国海洋信息的可视化水平。在前人所做研究的基础上，综合分析比较各种三维数据场表达方式(表面绘制方法、直接体绘制方法、混合绘制方法)的优缺点，结合本身数据的质量和格式以及业务需求，本文提出了一种新的三维数据场表达方法一“基于剖分重组的海洋温度场三维动态可视化方法”。该思路的灵感来自于医学图像二维切片的三维展示方法。在医学中，二维切片通常采用扫描或者拍照的方式获取，然后直接将切片在计算机中重组以恢复三维人体器官。本文研究数据来源于国家海洋环境预报中心测量并经由计算机数值模拟最终导出的NC格式文件，是一个抽象的规则格网数据。首先对

5、NC格式数据分析后进行预处理，将其转换成计算机程序可读的二次数据，然后将二次数据进行不同方向的剖分，剖分后图片以PNG格式存放于以树状结构组织的文件夹中以备调用。在切片重组过程中，综合利用场景剔除、法向计算和节点回调等计算机图形学技术对重组模型进行渲染，最终实现平滑柔和的三维海温动态效果。文章最后基于剖分重组思想进行了等温水团和温跃层提取等简单的海温分析功能，验证了剖分重组的方法的可移植性。本文综合利用W-0rldWiIld平台和OpenSceneGraph三维渲染引擎，结合OsgDem和GDAL库函数，首先对裁切兴趣区域地形建立影像金字塔，然后叠加影像和DEM形成IVE格

6、式数据，剖分温度场，最后在OSG场景中重建模型。其运行结果，基本上可以达到温度场三维动态模拟仿真效果，并初步验证了剖分重组方法在海温三维可视化中的可行性和扩展性。关键词：海温场，动态三维，剖分重组，影像金字塔，WorldWind，OpenSceneGraph些!至圭燮大学堡主兰竺笙茎竺兰!!蔓___-_●___-，______●________—-______●________——_—‘。。。。。。_-_-__-__-l____。_。。。。’’——‘。。。’—‘。‘。。。’————————————————一一AbstractOceansexistinmostregionso

7、ftheEarth，butweknowlittleaboutit．Thetheseawatertemperaturefieldisaveryimportantpartoftheentirefieldofmalineelementsanditisascalarfield．StudyingvisualexpressionofSST-depthknowledgenotonlyadvanceourentitiesseawithoutruleshasenormoussignificance，andCansignificant