基于MultiGen Creator的地形建模技術(shù)研究.pdf

1、三維地形仿真技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中最重要的一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)中的建模是目前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中最熱門的方向之一，并在各行各業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，如建筑、軍事、娛樂(lè)等。本文以教育部春暉計(jì)劃一“基于網(wǎng)格的喀斯特地形數(shù)字博物館的基礎(chǔ)研究”為背景，結(jié)合MultiGen Creator軟件的地形建模平臺(tái)，研究三維地形的相關(guān)技術(shù)和地形建模方法，并對(duì)地形的轉(zhuǎn)換算法進(jìn)行了分析，建立了視覺(jué)效果較好的三維地形。三維地形建模是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作，本文從建模所需的相

2、關(guān)技術(shù)、建模方法、三維地形模型的簡(jiǎn)化及加速等三個(gè)方面進(jìn)行研究，取得了一定的成果。本人所做的研究有以下內(nèi)容： 在三維地形的建模方法中，描述了三種創(chuàng)建三維地形的方法：即等高線表示法、格網(wǎng)表示法和不規(guī)則三角網(wǎng)表示法，本文采用不規(guī)則三角網(wǎng)來(lái)建模。在軟件Creator中對(duì)地形的四種轉(zhuǎn)換算法(Polymesh轉(zhuǎn)換算法、Delaunay轉(zhuǎn)換算法、TCT轉(zhuǎn)換算法、CAT轉(zhuǎn)換算法)進(jìn)行了分析，本文重點(diǎn)研究了Polymesh算法和Delaunay算

3、法。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了Polymesh算法，該算法在不同的參數(shù)設(shè)置下生成不同的地形模型，并對(duì)生成的地形模型的面數(shù)、三角形數(shù)、頂點(diǎn)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和對(duì)比，得出比較合理的參數(shù)。Delaunay算法產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)庫(kù)完全是由三角形組成的，并且其三角形的數(shù)量是可以控制的，所以本文對(duì)Delaunay三角形生成算法的特點(diǎn)進(jìn)行研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了采用某種轉(zhuǎn)換算法時(shí)，當(dāng)設(shè)置不同層數(shù)的LDD時(shí)，也會(huì)對(duì)生成地形模型的面數(shù)、三角形數(shù)、頂點(diǎn)數(shù)有影響。在現(xiàn)有的硬件條件的情

4、況下，并在不影響逼真度的前提下，總結(jié)了四種地形轉(zhuǎn)換算法適用于哪些場(chǎng)合。在對(duì)地形轉(zhuǎn)換算法進(jìn)行研究之后，用Delaunay算法生成網(wǎng)格，并對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行了紋理映射。最后在Creator軟件中用Delaunay算法對(duì)地形進(jìn)行修正。本文從幾種常用的地形簡(jiǎn)化算法出發(fā)，具體研究了從TIN到TIN的地形簡(jiǎn)化算法。在ROAM算法中，利用合并/分裂操作來(lái)避免裂縫的問(wèn)題，考慮到該算法有一定的誤差尺度，本文采用屏幕空間誤差來(lái)度量誤差，并通過(guò)推理得出三角形屏幕空間