基于GeoMipMaps算法的大规模地形优化研究

针对大规模地形存在的数据量多、渲染速度慢等问题,提出了一种高效的地形场景优化方法。对GeoMipMaps算法进行改进,利用地形分块技术进行视域剔除,减少地形块数量;同时,引入高度判断方法,保留地形块高度数据,在降低需要绘制三角形数量的同时保留较多的地形起伏细节。实验结果表明,该方法能有效提高地形漫游的效率和可视化结果,实时生成大规模地形。

一种基于GeoMipMaps的大规模地形实时可视化方法

针对海量地形数据无法一次性载入内存进行实时渲染的问题,本文提出一种高效的大规模地形场景实时可视化方法。该方法对GeoMipMaps算法进行了改进,利用地形数据分块技术和多线程技术来实现数据的动态调度。同时,利用LOD技术和视域剔除技术减少需要绘制的三角形数量;运用VBO技术将经常使用且不频繁变动的数据保存在显存中,避免大量数据在渲染时频繁地从内存传输到显存,从而达到实时渲染的效果。实验结果表明,该方法能有效地提高地形漫游的效率和可视化结果,实时地生成大规模地形。

基于GeoMipMap的分形地形的动态生成算法研究

三维真实感地形的生成一直是计算机图形学领域中的焦点课题,介绍一种同时采用GeoMipMap算法与分形算法来生成动态的随机地形的新方法,提出同时结合地形中点替换法和GeoMipMap算法的实时优化算法,讨论地形生成过程中的裂缝、突跳问题和顶点数据的存储问题,利用可见性剔除的简化策略和纹理混合贴图方式的渲染方法,并给出了该层次细节模型在地形渲染中的实现方法.通过对此算法的实现和优化,在保证一定的地形渲染效果的前提下,减少开销达到了提高实时渲染速度的目的.

海面背景红外实时仿真

海面背景红外实时仿真方法研究在现代红外技术发展中具有重要的理论意义和应用价值。结合现有计算机软硬件条件,引入多种优化技术,提出一种海面背景红外实时仿真方法,实现了较高帧速的海面背景红外实时仿真。使用2D FFT技术快速计算海面几何模型数据,引入Geomipmap技术优化组织海面几何模型数据,利用GPU加速红外辐射计算,提出预生成离线数据技术和基于视点渲染的技术,提高了实时渲染速度。实验结果表明,该方法生成的红外海面背景渲染速度可达到300帧/s以上,满足实时仿真的要求,同时,为仿真系统中其他部分的仿真预留出了较多计算资源。

一种多分辨率动态地形算法

在多用工程车训练模拟系统研究中,动态地形的实时可视化是重点也是难点。研究了现有层次细节(LOD)地形生成算法特点。根据动态地形要求,为了适应现有系统图形硬件的处理能力,在GeoMipMap算法基础上提出了一种多分辨率动态地形算法。该算法能较好地生成连续LOD地形模型,支持高度场和亮度的实时变化。通过实验证明了算法的可行性和有效性,已在系统中应用。

基于PBO的地形绘制

为了进一步解放CPU,以便更多地去利用GPU的性能,提出了一种基于PBO的地形绘制。该地形绘制在Geomipmap-ping地形绘制算法的基础上引入了PBO,其过程是纹理在CPU的控制下直接被送到PBO,在GPU的控制下再从PBO把数据复制到纹理对象。同时为了适应PBO的异步传输机制,引入了双PBO机制。实验结果表明,基于PBO的地形绘制不但充分利用了GPU的性能,同时也极大程度地解放了CPU,使CPU能直接进行其它的工作,基于PBO的地形绘制算法符合当前以GPU为核心的地形绘制。

仿生优化算法用于保持特征的地形绘制

针对原始的geomipmapping算法在地形网格简化过程中不考虑地形特征,容易造成实时绘制失真度较大的问题,提出一种保持地形特征的简化算法.该算法采用免疫粒子群网络算法提取山顶点,采用蚁群聚类算法提取山脊线;对于提取出的地形特征点所在的地形块,根据特征等级不同程度地提高绘制分辨率,对不包含特征点的相对平坦区域降低绘制分辨率;并提出了针对保持地形特征的geomipmapping算法的裂缝消除机制.实验结果表明,文中算法在保持geomipmapping算法效率的基础上保留了地形特征信息,有效地减轻了地形绘制失真,并在一定程度上减轻了视点移动过程中的视觉突跳现象.

PC平台下海量地形的分页调度和实时渲染

结合内存调度技术和场景渲染策略,提出了一种对海量网格和纹理数据进行分割和分页调度的算法,通过调度算法使海量数据分批进入内存并实现实时卸载,在分页的基础上进行分块实时渲染。实验结果表明该算法取得了很好的效果。

基于层次划分的大规模LOD地形绘制

提出了一种适用于大规模地形绘制的模型,将地势起伏的因素纳入LOD(Level of Detail)的评价准则中,提升了地形绘制的效果.对地形块进行层次划分,并解决了地形裂缝、突变等问题.绘制结果显示,该算法较以往的算法有较大的改进,有效地解决了绘制速度与质量之间的矛盾.

三维海底地形仿真的研究

针对快速绘制大规模海底地形的问题,提出基于几何多重映射算法与分形算法相结合生成地形的方法,采用顶点索引和分层分块的方法来组织地形数据。该方法对三维海底地形模型进行子块划分,通过可见性判别只显示视区内的子块。同时建立一种基于块和视点的简化准则,通过该准则提出消除不同细节层次的地形块之间的裂缝的方法,以保证地形精简过程中不丢失必要的细节。仿真实验证明该研究成果能够有效实现地形的实时绘制。