浅议三维分形地形真实感绘制

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1、江南大学硕士学位论文三维分形地形真实感绘制姓名：张萍申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：顾耀林20070301摘要题名姓名导师专业三维分形地形真实感绘制张萍顾耀林计算机应用技术生成高度真实感的虚拟自然场景一直是图形学研究领域中一个富有挑战性的难题。作为自然场景的重要组成部分，地形真实感模拟逐渐得到人们的广泛重视。本论文实现了一个三维分形地形的模型，并且利用硬件支持的实时绘制技术，绘制出了逼真的地形效果，并实现了实时虚拟漫游效果。针对当前三维地形真实感及其实时绘制技术的研究现状，在吸取三维计算机图形学、计算几何、科学计算可视化、虚拟现实等先进理论和技术成果的基础上，对三维地形真

2、实感及其实时绘制技术中的分形地形模拟、三维真实感地形生成、可编程图形硬件技术、虚拟实时漫游等核心技术内容展开讨论与研究。在地形模型的建立过程中，对采用分形布朗运动模拟地形的方法进行了系统研究，给出了采用随机中点位移法中的“Diamond-Square”算法实现分形地形模拟的具体细节，并对模型进行了分析和优化。基于Or，enGL三维图形库和其工作原理，对三维真实感地形生成的基本过程进行了详细剖析。在具体实现过程中，本文基于可编程图形硬件，运用cg语言提出了一些加强渲染效果和加快绘制速度的措施，获得较高的真实感。最后运用地形跟随方式利用鼠标与键盘相结合来实现虚拟漫游技术，使生成的三维地形具有

3、良好的交互性，满足了虚拟场景的需要。关键词：三维分形地形，真实感，分形布朗运动，中点位移法，可编程图形硬件，虚拟漫游江南大学硬士学位论文Title：Name：Tutor：Major：AbstractthePhoto—realisticRenderingof30FractalTerrainZhangPingGuYao一1inthetechnologyofcomputerapplicationsGenerationofphoto—realisticimagesofvirtualnaturescenesisachallengingtopicincomputergraphics．Asaveryi

4、mportantpartofnaturalscenery,realisticrenderingofterrainhasgraduallyattractedmuchattention．Thispaperproposesamodelbasedonthree-demension(3D)fractalterrain,andUseShardware-supportedreal-timerenderingtehniquestoproducerealisticscene，andrealizestheeffectofvirtualwalkthrough．Thispaperfocusesonthetheo

5、reticalandmethodologicalstudiesinthesevrealsubtopics：ffacatlterrainsimulation，3Dphoto-realisticterainrendering,programmablegraphicshardwaretechniqueandvirtualwalkthrough．Thesestudiesarebasedonsomeinterisplinessuchas3Dcomputergraphics，computergeometry,scientificcomputationvisualization,virtualrenl

6、ity,andvirtnalreality．Duringthesetupofthemodelofterraln,itissystematicallystudiedandcarriedoutusingfraetalBrownmotionmethod．Forthefraetalterainsimulation,thediamond-square’'algorithmbasedonrandommidpointdisplacementisgivenindetail，andthemodelisanalyzedandoptimized．BasedOilOpenGLlibraryanditsworkp

7、rinciple，theprocessof3Dphoto-realisticterrainisanalyzedatlength．Duringtherealizationofthet盯rainrendering，somemethodsarepresentedtoimproverenderingeffectsandtospeedupgraphicdisplay,basedontheprogrammablegraphicshardware