建筑物LOD模型的算法研究及其OSG实现

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1、第30卷第8期计算机仿真2013年8月文章编号：1006-9348(2013)08—0389—04建筑物LOD模型的算法研究及其OSG实现叶霜霜，申闰春(北京信息科技大学计算机学院，北京100192)摘要：研究建筑物场景优化问题，对于数字城市中的海量模型，建筑物LOD模型的算法问题具有重大意义。为了提高普通Pc机的三维场景实时绘制效率，构建了高效的数据组织方案，改进了多线程机制下自适应的动态调度算法。首先根据建筑物的建模思想和数据的组织结构进行了大规模的建筑物LOD模型生产实践，然后结合传统的动态调度算法，引入了时间估计和预读

2、取思想，使系统具有一定的反馈能力，并提高了动态调度算法的实时性，最后使用c++语言在OSG平台上进行了编程实现。实验结果表明，RJ提出的算法合理、高效，比原有算法在速度上提高了10％以上。关键词：细节层次模型；数字城市；自适应调度；实时性中图分类号：TP391．9文献标识码：BAlgorithmandOSGtoAchieveBuildingLODModelsYEShuang—shuang，SHENYan—chun(BeijingInformationScience＆technologyUniversity，Beijing100

3、192，China)ABSTRACT：Facetothemassivemodelofthebuildingindi百tMcity，thealgorithmresearchonbuildingLODmod—elsisofgreatsignificance．Inordertoimprovetheefficiencyofreal—timerenderingofthree—dimensionalscenesofordinaryPC，webuiltanefficientprogramofdataorganizationandimprov

4、edmulti—threadingmechanismadaptivedynamicschedulingalgorithm．First，weproductedmassivebuildingsLODmodelbasedonthethinkingofthebuild—ingandtheorganizationalstructureofthedata．Andthenwecombinedthetraditionaldynamicschedulingalgorithm，usedtheintroductionoftheestimatedti

5、meandframeofthoughtcontroltomakethesystemhavesomefeedbackandimprovethereal—timedynamicschedulingalgorithm．Finally．wecarriedouttheprogrammingwithC++languageandOSGplatform．Theexperimentalresultsshowthatthealgorithmbasedonreasonableandefficientperformancein—creasesmore

6、than10％inthespeedthantraditionalalgorithm．KEYWORDS：LODmodels；Distalcity；Adaptivescheduling；Real—timel引言建筑物是数字城市最需要表达的地物类型，随着用户对场景中建筑物模型细节表现的要求不断提高，建筑物模型的高效绘制已经成为一个研究热点。建筑物模型极具相片质感的纹理特性和复杂的三维几何结构造成了高度逼真表现和系统性能之间的矛盾⋯。另外，虽然通过构建复杂的场景、提高模型数据精度或者扩大数据量等方式可以一定程度满足用户真实感的体验，但

7、现有的计算机硬件配置却不能满足用户的需求。因此，如何在有限时间高效绘制大规模建筑物场景是一个亟待解决的问题。基金项目：北京市教委科技成果转化计划资助项目(PXM2012-014224_000033)收稿日期：2012—11—09修回日期：2012—11—26从目前来看，有几种可行的措施：①针对场景中建筑物不可避免的细节程度变化需采用LOD技术；②为便于在绘制过程中快速查找和定位建筑物模型需合理组织数据；③为适应计算机硬件配置的问题可采用合理的调度算法。许多学者在参考大规模地形LOD算法(如IAndstorm的实时连续LOD算法

8、旧o，Hoppe的VDPM算法。31)的基础上针对建筑物模型做了研究。周艳提出了建筑物LOD模型的建立原则并分析了其特点和应用范围”1；刘恒飞等对建筑物LOD模型进行了实践应用H1。但是这些方案对于大规模数据的组织与管理以及自适应动态数据调度问题没有给出完善的解决方案或并未提