三维地形生成研究及实现

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要三维地形环境生成技术是虚拟数字环境生成的关键技术，要求地形模型是一种真实、多分辨率的几何模型。本文以国家863项目为背景，针对航天发射场的三维地形可视化要求具有实时性、精确性和真实感的特点，结合MultiGenCreator软件的地形建模平台，研究了三维地形的相关技术和地形建模方法，提出了一套行之有效的三维地形生成应用方案，并实现了一个航天发射场的三维地形可视化，已应用于航天发射场的三维模拟系统中。首先研究了三维地形生成的相关技术。在三维地形数据获取技术中，从多个方面探讨数字高程模型(DEM)；在数字高程模型的投影变换中，主要介绍了投影变换原理和地图

2、的几何投影分类问题；在地形模型的简化技术中，研究了适合TIN模型和针对DEM模型的简化方法；对纹理映射和光照模型的研究主要是针对真实感的特点，而研究LOD技术是为了满足实时性的要求。其次研究了三维地形建模的方法。在对矩形网格(RTN)、规则三角形网格(TRN)、不规则三角形网格(TIN)三种建模方法和Delaunay三角划分算法分析的基础上，形成了初步的混合建模方法的思想，并与三种建模方法进行比较，从方法的复杂度、适用性、数据量和模型的细节度这四方面分析各自的优缺点，给出了定性结论。混合建模方法结合了三者的优点，改进了其不足之处，在整体性能上要优于其它三种建模方法。接着结合三维地形

3、生成的相关技术和建模方法，采用MultiGenCreator软件，分别提出了新的地形源数据（栅格地图）转换方法，总结出了利用等高线带贴纹理的方法，并提出了Polymesh/IrregularMesh（多边形网格/不规则网格）算法与采样型网格简化算法结合的方案。以上述方法为主，结合投影方式、椭球体的选取和LOD的设置，提出了一套行之有效的三维地形生成应用方案。最后以航天发射场及其周边地形为研究区域，成功建立了视觉效果较好的三维地形，并已应用于航天发射场的三维模拟系统中。关键词：数字高程模型，三维地形建模，三角形不规则网格，Delaunay三角划分，可视化I重庆大学硕士学位论文英文摘要

4、ABSTRACTThetechniqueof3D(three-dimensional)terraingenerationisthekeytechniqueinthevirtualdigitalenvironmentconstruction，wherescenereality，multi-resolutionandattributequeryabilityonterrainmodelaredesired.ThisdissertationisbasedonChina“863”project.Accordingtocharacterofreal-time,accuracyandreali

5、tyintheterrainofspacelaunchsite,researchescreatingtechnologyandmodelingmethodof3DterrainwithMultiGenCreatorplatform.Bringforwardaneffectiveapplicationprojectfor3Dterraingeneration.Generatesa3Dterrainofspacelaunchsitewithperfectvisualeffect,andtheterrainhasbeenappliedtothe3Dsimulationsystem.Fir

6、stly,researchescreatingtechnologyfor3Dterrain.DiscussDEMfromsomeaspectindataobtainment.MainlyintroducestheprincipleofprojectiontransformationandgeometryprojectionclassificationinDEMprojectiontransformation.ResearchesthepredigestionmethodsofTINmodelandDEMmodelinpredigestiontechnology.Researchin

7、gtexturemappingandilluminationmeetsforthecharacterofreality.AndtheLODtechnologymeetsforthecharacterofreal-time.Secondly,researchesthemethodsof3Dterrainmodeling.AnalyzesRTN,TRN,TINandDelaunayTriangulationtheory.formandmixingmodelmethod.C