面向重點區(qū)域的三維GIS系統(tǒng)研究.pdf

1、本課題來源于某城市三維警用地理信息系統(tǒng)的開發(fā)項目。論文題目中的“重點區(qū)域”是指飛機場、大型體育場館等由于安全原因被重點關(guān)注的地域，其地域覆蓋范圍較小，但是具有非常復(fù)雜的局部細節(jié)，擁有大量的空間頂點數(shù)據(jù)和紋理信息的區(qū)域。由于重點區(qū)域的特殊性，用傳統(tǒng)三維應(yīng)用軟件的開發(fā)思想去設(shè)計系統(tǒng)時遇到了一系列問題。本文提出了相應(yīng)的解決方法，并成功得到了應(yīng)用。
　　本文主要工作是基于Open Scene Graph渲染引擎的三維GIS模塊的研究。由于

2、重點區(qū)域的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使得其局部場景的數(shù)據(jù)量變得非常龐大，依附其上的信息結(jié)構(gòu)也變得很復(fù)雜，系統(tǒng)在運行時會出現(xiàn)模型載入延時過大，內(nèi)存占用率過高，渲染耗時過長，局部區(qū)域在渲染時由于系統(tǒng)幀率過低而導(dǎo)致人機交互停頓現(xiàn)象。本文就這些問題展開研究，并提出了一些解決方案，提高了軟件的性能。本文主要貢獻如下：
　　1、基于Open Scene Graph引擎現(xiàn)實了大規(guī)模場景的三維顯示和部分可視化實時交互功能。設(shè)計了多種場景漫游器，滿足了在三維G

3、IS中的部分人機交互應(yīng)用。
　　2、提出了一種基于OSG引擎的建立大規(guī)模場景LOD結(jié)構(gòu)的方法，主要包括對大模型的簡化和分割兩步。傳統(tǒng)模型簡化方法在針對于大場景時是不可行的，它們的時間復(fù)雜度是非線性的，即當(dāng)場景很大時，簡化過程需要的處理時間是不可被接受的。本文在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化，以犧牲部分效果為代價，大大縮短了處理時間。此外本文還提出了基于空間位置信息的大場景分割方法，取得了較好的效果。
　　3、詳細介紹了大規(guī)模場景