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1、第21卷第3期郑州轻工业学院学报(自然科学版)Vol.21No.32006年8月JOURNALOFZHENGZHOUUNIVERSITYOFLIGHTINDUSTRY(NaturalScience)Aug.2006文章编号:1004-1478(2006)03-0084-04基于OpenGL的三维地形的生成与简化范乃梅,熊坤(郑州轻工业学院计算机与通信工程学院,河南郑州450002)摘要:在VisualC++环境下,以通用标准三维图形函数库OpenGL为工具,通过在位图的灰度值与地形高程之间建立映射
2、关系,快速生成了三维网格地形.为减少高程数据生成地形的巨大数据量,应用LOD技术对生成的网格地形进行简化.关键词:三维地形;三维图形;地形建模;地形模型;OpenGL;灰度等级;三维地形模拟中图分类号:TP311.1文献标识码:AImplementationandsimplificationofthree2dimensionalterrainbasedonOpenGLFANNai2mei,XIONGKun(CollegeofComp.andCom.Eng.,ZhengzhouUniv.ofLigh
3、tInd.,Zhengzhou450002,China)Abstract:Anapproachtorapidlybuildathree2dimentionalterrainbasedonbitmapwaspresented.Themethodistocreateacorrespondencebetweenthegrayvalueofbitmapandtheheightofterrain.Itisrealizedbypro2grammingwithVisualC++andOpenGL.Inorder
4、toreducethegiantdatumofthree2dimensionalterrain,LOD(levelofdetail)techniquewasusedtosimplifythegriddingterrain.Keywords:three-dimensionalterrain;three-dimensionalgraph;terrainmodeling;terrainmodel;OpenGL;graylevel;three-dimensionalterrainsimulating0引言
5、由分形算法生成)或半自动生成(给定一个初始模型,其细节由分形算法生成).2)基于数据拟合的地三维地形模拟是虚拟环境仿真中最基本的、最形建模.最简单且常用的一种地形建模方法,是由稀重要的环节之一.通常地形建模所需的数据量很大,疏分布点的高程值构成一些简单的三角形平面,形三维真实感地形的生成对计算机的图形处理能力提成地形框架.这种地形建模方法虽然显示速度很快,出了很高的要求.这些工作原本只能在三维图形工但过于简略,只具备较强的卡通效果,地形的真实感作站或大型计算机上完成,但其昂贵的价格使大量会受到很大
6、影响.3)基于真实地形数据的地形建用户望而止步.因此基于普通PC机快速生成高度模.基于真实地形数据建模构造场景的常用方法是真实感的三维地形成为计算机图形学领域中的一个采用数字地面模型DTM(DigitalTerrainModel)和数挑战性课题.一般来说,地形建模有以下3种方法:字高程模型DEM(DigitalElevationModel)构成.DEM1)分形地形建模.基于分形的全自动生成(地形完全中属性为高程的要素是数值的集合,通常用矩阵表收稿日期:2005-12-07作者简介:范乃梅(1976
7、—),女,河南省辉县人,郑州轻工业学院助教,主要研究方向:计算机图形图像.第3期范乃梅等:基于OpenGL的三维地形的生成与简化·85·示,广义的DEM可包括等高线、三角网等,这里特指图的值转换为可利用的高程数据.最简单的方法是[1][2]由地表网格单元各点高程值构成的矩阵.建立位图的灰度等级与地形高程的线性映射关三维地形的建模就是将DEM数据进行网格化系.对于一幅位图,首先把它从水平、垂直方向划分处理,每一个网格用三角形面片绘制出来,就可构成为间距相等的网格;其次把网格交点像素的RGB值高低起伏
8、的曲面地形.基于真实数据生成地形的方转化为相应的灰度值,找到其最大的、最小的灰度法可通过飞机/卫星激光扫描直接测绘出DEM,但值;然后根据实际地图资料可以获得该地形的最大、获取费用较高,精度不一定满足要求,对普通用户来最小高度;从而可以建立位图像素的灰度值与地形说一般存在难以获取数据的问题.针对这个问题,本高程之间的映射关系.有了映射关系,就可以计算出文提出了一种恢复DEM的算法,该算法是基于位图网格点各个像素对应的地形高程,将其存入二维数来生成数字高度图,所采用的位图是利用遥感、
