18833.基于lod的三維地形與地物模型集成方法研究

1、碩士學(xué)位論文基于LOD的三維地形與地物模型集成方法研究ResearchontheIntegrationMethodof3一dimenfionalTerrainModelandGroundFeatureModelbasedonLevelofDetail作者姓名：塑璐盟學(xué)科、專業(yè)：絲圖堂皇地理信息丕統(tǒng)學(xué)指導(dǎo)完成口可：教師：日期：蘭州交通大學(xué)LanzhouJiaotongUniversity蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要地理信息的三維可視化技術(shù)

2、就可視化對象分為三維地形可視化與三維實(shí)景地物可視化。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、三維仿真技術(shù)、以及計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的快速發(fā)展，產(chǎn)生了結(jié)合地形與地物景觀為一體的虛擬地理環(huán)境技術(shù)。其旨在三維地形可視化環(huán)境中以最大真實(shí)程度來模擬人類生存的周邊環(huán)境。隨著三維虛擬地理環(huán)境的不斷發(fā)展進(jìn)步，三維地理信息也面臨著許多瓶頸性的挑戰(zhàn)，三維地形與地物模型的高精度集成是其中一個(gè)重要方面。由于三維地形數(shù)據(jù)與三維地物數(shù)據(jù)往往是在異構(gòu)的環(huán)境中生成，從而具備不同的數(shù)據(jù)格式、不同的

3、地理信息參數(shù)，與此同時(shí)由于數(shù)字地形本身僅是插值產(chǎn)生的模擬地形表面，與真實(shí)的地表形態(tài)相比，存在一定的誤差。因此在模擬地形與真實(shí)的地物信息數(shù)據(jù)集成顯示時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不匹配的效果。這些不匹配的效果在三維虛擬地理環(huán)境中常表現(xiàn)為，地物模型往往沒有在其正確的地理位置顯示，或漂浮于空中，或深陷于地下。為解決以上問題，滿足三維地理信息在可視化、信息查詢、定位等應(yīng)用中對高數(shù)據(jù)精度的要求，本文對三維地形與地物的集成方法進(jìn)行了研究。同時(shí)，為滿足現(xiàn)代化海量數(shù)據(jù)的快

4、速處理需求，引入了細(xì)節(jié)層次技術(shù)(LevelofDetail，LOD)。本文基于LOD相關(guān)算法，利用OpenSceneGraph(0SG)三維視景仿真技術(shù)作為基礎(chǔ)編程平臺(tái)，對已有的地形簡化算法、地形地物集成方法進(jìn)行了綜述與分析，針對已有地形LOD構(gòu)建算法以及地形地物集成方法中的不足，本文做了三方面的研究。首先，為解決在不同地形LOD模型中均加載精細(xì)地物模型而導(dǎo)致可視化效率低的問題，本文提供了基于地物簡化的快速加載與展示方法，根據(jù)地物模型不

5、同的幾何特征，設(shè)計(jì)了在不同的地形LOD層級范圍內(nèi)，地物模型的簡化展示方案，主要包括獨(dú)立于地形的點(diǎn)狀特征地物模型、依賴于地形線狀或面狀特征地物模型、獨(dú)立于地形的面狀特征地物模型以及具有動(dòng)態(tài)屬性的地物模型。其次，研究基于不規(guī)則三角網(wǎng)與規(guī)則格網(wǎng)兩種不同的地形組織方式下，三維地形建模與地形LOD模型構(gòu)建算法，提出基于地形特征點(diǎn)的地形簡化算法、考慮地形復(fù)雜度的地形LOD模型調(diào)度算法，提高了地形簡化的精度的同時(shí)，加快了地形可視化效率。最后重點(diǎn)研究了