生成地形細(xì)節(jié)層次的誤差測度研究.pdf

1、三維地形的實(shí)時(shí)繪制技術(shù)是虛擬環(huán)境、地理信息系統(tǒng)以及軍事仿真應(yīng)用中的重要組成部分。由于表示地形的三角形數(shù)量大和硬件能力的限制，繪制不能達(dá)到實(shí)時(shí)。構(gòu)建地形的多分辨率模型來降低地形表面的復(fù)雜度，以實(shí)現(xiàn)地形的快速繪制成為目前的研究熱點(diǎn)。為盡可能降低地形的復(fù)雜度和繪制時(shí)的三角形數(shù)量，目前地形繪制研究中的兩個(gè)重要問題：一是選擇何種有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織地形表面，便于地形的模型生成和快速繪制；二是采取何種誤差標(biāo)準(zhǔn)生成高效的評(píng)定方案，以達(dá)到地形的高逼真度和

2、層次細(xì)節(jié)模型的快速建立兩者之間較為合理的折衷。針對(duì)這兩個(gè)問題，本文在分析研究現(xiàn)有地形繪制技術(shù)和模型提取判據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合地形應(yīng)用特點(diǎn)，圍繞地形的多分辨率表示及誤差判據(jù)等方面進(jìn)行了分析和研究： 1.通過對(duì)地形的模型簡化、多分辨率表示及繪制方法的研究，采用三角形二叉樹結(jié)構(gòu)對(duì)地形采樣高程值DEM建模，生成整個(gè)地形的靜態(tài)全分辨率網(wǎng)格模型，根據(jù)視點(diǎn)變化及誤差判據(jù)繪制當(dāng)前視域下的三維地形。 2.在分析了各種誤差判據(jù)計(jì)算的基礎(chǔ)上，提出

3、了基于粗糙度的誤差改進(jìn)算法。采用表征地形起伏形狀的粗糙度作為因子，建立誤差評(píng)價(jià)函數(shù)，根據(jù)視點(diǎn)位置形成誤差判據(jù)球，以此方案在每一幀中選擇合理的地形層次細(xì)節(jié)模型。實(shí)驗(yàn)表明，算法降低了所需繪制的三角形數(shù)量，對(duì)地形中平坦區(qū)域的優(yōu)化效率較為突出。 3.針對(duì)高空遠(yuǎn)距離俯瞰地形時(shí)的輪廓細(xì)節(jié)失真，提出了減小低洼處誤差判據(jù)值的策略，為消除判斷后三角形網(wǎng)格模型中的少量裂縫，強(qiáng)制改變某些節(jié)點(diǎn)的活躍狀態(tài)，算法保證了高空俯視地形時(shí)整體輪廓的正確繪制。動(dòng)態(tài)