探索大规模三维地形可视化系统的研究

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1、大连海事大学硕士学位论文大规模三维地形可视化系统的研究姓名：李亚斌申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：刘丹20040301摘要三维地形在城市规划、工程勘查与设计、环境监测、灾害预测与预报、军事、游戏娱乐等诸多领域都有广泛的应用。如何实现基于海量数据的大规模三维地形的可视化更是目前研究的热点，本文就此问题做了如下研究：◆对通用数字地形数据的几种数据模型的结构特点进行比较，提出基于栅格数据的动态分块及快速读取算法，实践证明该算法能够较好解决大规模三维地形的建模问题。◆针对海量数据的动态分块及快速读取算法，设计地形数据量自适应平衡子系统，该系统能够根据系统绘制

2、三维地形场景的速度，自动调整系统处理的数据量，使不同性能的系统都能够平稳高效运行，增强系统的兼容性。◆通过纹理映射实现大规模三维地形场景的影像信息的叠加，对多种专题影像数据的叠加，是系统进行空间分析的基础。◆针对大规模地形细节表达能力较差的特点，引入基于图像绘制的细节表达方式，加强对地形地貌细节的表达。◆设计了大范围研究模式和快速漫游两种场景观察方式，使系统不仅能够较好表达大范围宏观场景，而且具有小区域详细观察、测量、计算分析的功能。◆引入了免费的开发工具包一FLl、K，基于FLTK和OpenGL进行了原型系统的设计。由于FLTK和OpenGL都具有良好的可移植性，系统

3、具有良好的可移植性和兼容性，为系统的跨平台及网络版本奠定了坚实基础。关键词：大规模地形，数字高程模型，地形可视化，三维地形Abstract3Dterrainhasextensiveapplicationinmanyfields，suchascityplanning，engineeringdesign，environmentsupervision，disasterforecast，militaryaffairs，gamesandentertainment．Atpresent，howtorealizethevisualizationoflargescale3Dterrain

4、basedongreatdataisthehottopicofresearch，thefollowingstudieshavebeendonearoundtheproblem．Thestructuralfeaturesofseveraldatamodelofgeneraldigitalterraindatahavebeencompared，thedynamicpartitionandfastreadingalgorithmbasedongridhasbeenproposed，ithasprovedthatthisalgorithmcansolvethemodelingp

5、roblemoflargescale3Dterrain．Forthedynamicpartitionandfastreadingalgorithmofhugedata，autoadaptationbalancesubsystemofterraindatahasbeendesigned．Thesystemcarladjusttheamountofdataprocessedbyitautomatically,makethesystemwithvariousfunctionsnmsteadilyandaffectively,enhancethecompatibleproper

6、tyofthesystem．Themergeneeofimageinformationinlargescale3Dterrainscenehasbeenrealizedbytexturemapping，themergenceofimageinformationinmanykindsspacialtopicsisthebasisofspecialanalysis．bythesystemAimingatthebaddetailsexpressingabilityoflargescaleterrain，thedetailsexpressingmethodsbasedonima

7、gerenderinghavebeenintroduced，inordertoreinforcethedetailsexpressingoftheterrain．Twomodesofobservationhavebeendesigned：studymodeoflargeterrainscenesandrapidexploringmodeinsmallareas，sothesystemcart_notonlyrenderlargescalesceneofterrain，butalsoobserve，measure，compute，analy