大規(guī)模球形地形繪制技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、“數(shù)字地球”是一個以地球地理坐標(biāo)為基本依據(jù),具有大規(guī)模的海量數(shù)據(jù),可以從不同視角觀察的多分辨率三維可視化的地球系統(tǒng)。構(gòu)建一個數(shù)字地球已經(jīng)成為軍方作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)中的模擬仿真戰(zhàn)場環(huán)境,三維地圖虛擬現(xiàn)實,城市地理信息等眾多領(lǐng)域的迫切需求。因此,本文將研究與實現(xiàn)如何構(gòu)建一個以大規(guī)模海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的具有多分辨率,無縫連接的三維可視化的球形地形系統(tǒng)。
　　為了實現(xiàn)這個系統(tǒng),本文將以收集到的海量的地形高程數(shù)據(jù)和地形紋理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),并將他們有效的組

2、織起來。通過研究如何從一個平面地形系統(tǒng)到球形地形系統(tǒng)的建模方法,并利用圖形學(xué)的知識和現(xiàn)有的GPU繪制渲染技術(shù),實現(xiàn)一個實時的模擬仿真數(shù)字地球漫游系統(tǒng)。本文將基于實時性、真實感、交互性這三個圖形繪制的關(guān)鍵特征,重點研究大規(guī)模球形地形的數(shù)字建模、基于GPU的瓦片四叉樹繪制技術(shù)、實現(xiàn)數(shù)字地球的真實感以及數(shù)字地球的三維可視化漫游系統(tǒng)。
　　本文研究了關(guān)于多分辨率球形系統(tǒng)的實時繪制方法,以經(jīng)緯度作為球形地形的建?；A(chǔ)來生成球形離散的格網(wǎng)模型

3、。由于地球是一個兩級稍扁的橢球體,本文以經(jīng)緯度劃分?jǐn)?shù)字地球,結(jié)合基于瓦塊的四叉樹算法,以金字塔結(jié)構(gòu)模型四叉剖分平面地形,并通過研究結(jié)合從平面坐標(biāo)系到橢球坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法來構(gòu)建出了一個有多分辨率的全球離散的LOD格網(wǎng)模型。研究并實現(xiàn)了球形LOD離散格網(wǎng)模型的裂縫處理、高程誤差控制和紋理投影面積控制以及跳躍現(xiàn)象等實時更新LOD格網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。
　　為了增加數(shù)字地球的繪制效率,有效的減少每幀渲染的三角形數(shù)量本文研究了基于球形地形的視