大規(guī)模地形與森林繪制系統(tǒng)及其應用.pdf

1、大規(guī)模地形及森林繪制一直是虛擬現(xiàn)實領域應用較多的兩個方向,而且也一直是圖形學研究領域的兩個熱點。另外,大規(guī)模地形繪制與大規(guī)模森林繪制在模型表示及繪制算法上有一定的相似性。本文對地形與森林繪制進行了研究并在自主研發(fā)的三維實時繪制引擎中實現(xiàn)了繪制特效,開發(fā)了包含這兩個模塊的虛擬現(xiàn)實漫游應用軟件。
　　 本文介紹了基于ROAM構(gòu)網(wǎng)算法的大規(guī)模地形繪制算法。使用高程點陣表示地形幾何數(shù)據(jù),并在預處理時計算高程點陣中每個高程點對應的剖分距離

2、,即地形二叉樹中每個節(jié)點的飽和誤差。使用紋理四叉樹保存地形的紋理信息,并在預計算時將原始地形紋理遞歸的重采樣組織為一棵紋理四叉樹。在地形繪制時首先對當前幀地形構(gòu)網(wǎng),在構(gòu)網(wǎng)完成后對當前三角形網(wǎng)格中的每個三角形選擇當前視點誤差對應的紋理塊。最終將地形網(wǎng)格及紋理塊送入顯卡繪制。
　　 本文提出了大規(guī)模森林場景的場景重建與并行繪制算法。在現(xiàn)有森林繪制算法及我們已提出的森林算法的基礎上,我們提出了繪制超過一百萬棵樹的大規(guī)模森林場景的繪制算

3、法,并提出了森林的動態(tài)模擬算法。針對大規(guī)模森林場景,我們首先將場景重新組織為HLOD(Hierarchieal Level of Detail)結(jié)構(gòu)的森林場景四叉樹,并在繪制時使用GPU實現(xiàn)大規(guī)模森林場景的并行繪制。
　　 基于本文提出的大規(guī)模地形與森林繪制算法,我們在實驗室自主研發(fā)的三維實時繪制引擎中實現(xiàn)了大規(guī)模地形與森林繪制模塊。在三維引擎SDK的基礎上,我們通過配置引擎與采用dll模塊化方式設計應用實現(xiàn)了大規(guī)模地形與森林虛