试析三维地形分形构造及其真实感渲染

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1、分类号：—TP3—91UDC：学位论文密级：——李涛指导教师姓名：至整整蕉申请学位级别：兰茔亟±专业名称：盐蒸煎丛盐生堡堡论文提交日期：!嫂i主!!旦论文答辩日期：望2缝3宜学位授予单位和日期：答辩委员会主席：评阒人：——2005年12月18日三维地澎分彩构造及其真实感渲染摘要地形的生成在游戏、影视、广告及虚拟现实等领域有着很广泛的需求。地形是自然界最复杂的景物之一，三维真实感地形的绘制一直是国内外计算机图形学领域研究的热点之一。分形学是--fl新兴的科学，分形图形学能够很好的描述各种自然景物。地形具有近似的自相似性

2、，且极不规则，属于分形的⋯种。用传统的方法生成的地形有着单调真实感不强等缺陷，使用分形能够较好的模拟生成曼维地形。本文研究了两种三维分形地形的建模算法。第一种是利用随机分形理论，使用=维的随机中点偏移法，构造出三维地形模型；第二种则是利用动力系统分形集的理论知识，使用三维连续位势法建立了三维地形的模型。对于以上两种二三维地形实体模型，文中对控制地形轮廓的参数傲以分析，确定比绘制地形的最佳参数范围，并采用纹理混合技术、光照模型、雾化及添加背景景物等操作，对生成的实体进行演染，使其具有真实感。然后，依据计算机图形学的坐标

3、变换、投影变换原理，实现了在分形地形场景中的虚拟漫游。关键词：三维地形随枧分形动力系统随机中点偏移法三维连续位势法3DterrainConstructionbasedonfracmlanditsrealityexaggerationTheterrainiswidelyusedinthedomainofgamesindustry,moviesmakingandvirtualnaturaltechnologyetc．Terrainisthemostcomplexsceneryinthenature，andprotract

4、ingterrainisthehotspotofthefieldofComputerGraphicsdomesticandoverseas．Thescienceoffractalisarisingsubject．itveryusefulindescribingaUkindsofnatumlscenery．Thethree-dimensionterrainisbelongingtothefractals，becauseofitsself-similarandscrambling．ThemethodbasedOnfrac

5、talconstructthemostrealisticterrainscene，whichtraditionalwaycouldn’treach．Inthispapertwowaysofmodelingofterrainwerestudied．Thefirstwaywasbasedonthetheoriesofrandomffactal，anduseofthealgorithmof2dimensionfractalBrownmotion，establishedthemodelofterrain．Thesecondw

6、aywasbasedonthetheoriesofcomplexdynamicssystem，andUSeofthethreedimensioncontinuouspotentialmethod，builtupthemodelofterrain．Analyzedtheparametersofcontrollingtheterrain，andfindouttheappropriateparameter’Srange．Afterthat，makethoseentitiestrulywithtextureblending,

7、li曲ring，fogetc．Thengeneratevirtualtourintotheenvironmentbymakingconferencetransformandprojecttransform．Keywords：3Dterrain，randomfractal，dynamicssystem，FBM，3Dcontinuouspotential本人声明我声明，本论文及其研究j：作是由本人在导师指导下独立完成的，在完成论文时利用的一切资料均已在参考文献中列出。姓名：巷潞日期：2005—12-28沈阳理1：大学1．

8、1本课题立项背景第1章绪论地形的生成在很多领域都有着很大的需求。特别是在游戏、动画、影视和虚拟现实技术中。地形是自然界中最复杂的景物之一，生成具有真实感的地形的算法比较复杂。三维真实感地形的绘制一直是国内外计算机图形学领域研究的热点之一f”。对三维真实感地形的研究具有很重要的现实意义。三维地形同其它一些自然景物如树本、湖泊、云彩等一样，都具有近