基于能量函数基元提取的建筑物LOD2模型自动生成方法

近年来,随着实景三维中国和数字中国的快速发展,建筑物三维模型重建已成为智慧城市建设的重要环节。本文提出了一种全自动建筑物LOD2模型生成框架,旨在解决城市级实景三维场景中建筑物LOD2模型生成的难题。为了自动提取大场景建筑物对象,首先利用场景正射影像,通过图像分割获取建筑物的边界信息;然后使用改进的增强型平面区域分割方法提取高质量的分割平面,并利用混合线性模型对分割结果进行优化,能够更好地处理城市建筑物的局部破损和重建错误等问题。试验结果表明,本文算法生成的建筑物LOD2模型质量和效率更高,能够应对城市建筑模型的复杂情况,得到更稳健的重建结果。

基于LOD四叉树算法的中尺度云团三维流场可视化模拟分析

中尺度环流在复杂的天气环境下时常被大尺度环流掩盖,不能及时获取中尺度云团的时空密度,影响了中尺度云团三维流场可视化模拟效果,为了提升可视化模拟性能,提出基于四叉树算法(levels of detail,LOD)的中尺度云团三维流场可视化模拟分析方法。分析了中尺度云团三维相对流场,从中获取了中尺度云团三维流场运动规律,并基于二维直方图取得中尺度云团三维流场特征;将粒子源与四叉树结构相结合,构成四叉树粒子系统,把取得的特征映射到系统内,利用该系统中的粒子完成中尺度云团三维流场的渲染绘制,从而实现中尺度云团三维流场的可视化模拟。实验结果表明,绘制帧率对比测试、可视化模拟速率对比测试和可视化模拟效果对比测试结果清晰度较高,可视化程度较高,实用性强、可靠性高。

输电走廊场景激光点云LOD生成方法研究

为适应输电走廊海量点云高效实时三维显示需求,提出一种改进的多层次细节结构高效生成方法。首先对点云划分格网并计数,利用格网特征识别关键要素,将点云快速分成小块文件以利于并行处理;然后采用自适应采样方法对电力线塔等关键要素块进行泊松碟采样,对非电力要素块进行随机格网采样,实现多层次细节高效生成。实验结果表明,该方法在显示电力走廊关键要素时表现出了优秀的蓝噪声视觉效果,对比全局泊松碟采样速度提高了20%以上,满足海量点云电力巡检中实时高效显示需求。

基于LoD2模型的不同建筑符号表达形式的可用性对比评估

建筑是帮助人们构建空间认知、旅游寻路以及出行导航的重要空间位置参照点,在地图或虚拟环境中,建筑符号表达影响着人们构建空间认知的准确性和效率。本文基于常用LoD2建筑模型,结合建筑视觉显著性特征,将建筑符号表达分为四种类型(LoD2+照片;LoD2+主要颜色;LoD2+纹理;LoD2),通过实景识别实验进行四类符号形式的可用性对比评估。实验结果表明:(1)LoD2+照片和LoD2+纹理两类符号形式具有相对较好的识别性,且识别难度低;(2)LoD2和LoD2+主要颜色两类符号的识别准确率较低,且识别难度较大,主要原因在于真实环境中建筑与其周围建筑通常存在相近的颜色和相似的形状特征,从而导致较高的识别难度。从实用性角度,照片符号需要较大的展示空间以保证其清晰度,不利于地图多尺度表达,LoD2+纹理的建筑符号不仅反映了建筑轮廓特征,并且包括经过简化抽象的墙面视觉特征,因此具有较好的实用性。

不规则格网的LOD技术研究

不规则格网的LOD技术是解决大规模地形实时绘制中出现的海量数据问题的主要方法,还可用于飞行模拟器、三维动画等应用系统中。在研究了基于点、三角形以及四面体3种类型不规则格网LOD数据结构的基础上,对近期不规则格网的LOD算法进行了研究和比较,提出了一种多线程TIN的LOD算法构想。

基于LOD纹理映射的三维场景实时渲染技术

针对当前三维场景渲染中存在的始终采用高分辨率纹理造成纹理内存浪费,影响三维场景的实时操作,提出了基于LOD纹理映射的三维场景实时渲染技术,并阐述了该技术的实现手段,同时应用Open GL语言进行算法的实验研究,实验表明应用LOD纹理映射技术能够优化纹理内存,提高三维场景实时渲染速度.

LOD技术在三维地形图实时可视化中的应用研究

随着计算机科学、计算机图形学和现代测绘科学的迅速发展,三维数字地形图的研究与实现越来越成为人们研究和关注的热点,要实现三维地形图的实时可视化,应用LOD技术的研究又是非常必要的,如何针对大数据量三维地形图建立不同细节层次的模型和优化其算法又成为要研究关键技术。本文重点对LOD技术的原理、分类和应用进行比较与探讨。

虚拟地形场景绘制中的实时LoD算法

本文论述了基于视点的连续 L o D算法在动态虚拟地形场景绘制中的应用。我们通过分析规则格网数字高程模型的规律性 ,推导了 3个与视点相关的判据来动态简化地形 :1图像空间误差 ;2视锥台相交性 ;3节点方向性。实验结果证明 ,该算法在基本保持视觉效果不变的情况下 ,极大地提高了虚拟地形场景的绘制速度。

LOD技术与制图综合在多尺度地图适时显示中的应用研究

多尺度地图适时显示是电子地图可视化过程中的瓶颈问题,在这一领域人们已经探索出不少行之有效的方法。本文将一种三维场景复杂程度控制技术———LOD技术,结合传统的制图综合技术,用于电子地图可视化。通过对地理要素分类建立LOD模型,其中地理要素的分类方法,以及LOD层次参数的设定,综合算法的选取等提出一些理论依据,旨在为电子地图可视化提供一个标准和数学依据。并已通过《深圳市龙岗电子地图集》制作项目的实践,初步实践了这一技术结合。

QTL作图中零假设检验统计量分布特征及LOD临界值估计方法

研究QTL作图中零假设检验统计量分布特征,可以帮助我们选取合适的LOD临界值,以控制全基因组显著性概率水平下犯第一类错误的概率。本文利用模拟方法,研究了QTL作图中单个扫描位点的似然比检验(LRT)统计量在零假设下的分布特征、影响最大LOD统计量累积分布的因素以及不同群体在不同标记密度下有效独立检验次数与染色体长度的关系。结果表明,在定位加显性效应QTL的一维扫描和定位上位性互作QTL的二维扫描中,单个扫描位置上的LRT统计量均服从卡方分布,其自由度等于检测QTL遗传参数的个数;染色体个数、群体大小和表型测量误差方差对零假设下检验统计量的分布没有影响,即不影响LOD临界值的选取,而群体类型、标记密度和染色体长度有明显影响,BC1、RIL和F2三种类型的群体中,BC1群体的临界值最小,F2群体的临界值最大,标记越密染色体越长,对应的LOD临界值越大;QTL一维扫描中有效独立检验次数与染色体长度呈正比,二维扫描中有效独立检验次数与染色体长度呈二次幂关系。借助Bonferroni矫正,给出了全基因组显著性水平与单个扫描位点显著性水平间的关系,因此,研究者可根据作图群体的群体类型、标记密度和基因组长度,很方便地确定特定全局显著性概率水平下的LOD临界值。

LOD和多边形表面简化

综述了利用层次细节模型(LOD)技术对多边形表面进行简化的最新技术。从多边形场景和复杂几何模型的应用角度对最新简化算法的优劣性进行了比较并对未来的研究趋势进行了展望。

大规模地形TIN模型的LOD算法设计与实现

为了实现大规模场景的多分辨率显示,利用 LOD 细节分层思想提出了一种地形 TIN模型。重点解决不同分辨率 TIN 模型间的连续过渡问题,以及分块 TIN 模型的创建问题,包括TIN 构网时的数据结构设计和算法优化。

LOD算法研究及其在地形实时显示中的应用

多分辨率显示(LOD)技术是解决大规模地形实时渲染的关键技术之一。该文论述了LOD技术的基本原理、分析了几种常用的LOD算法;研究了与视点相关的渐进格网(VDPM)算法,并对其进行了较大改进,提高了执行效率;最后,将改进后的算法应用到大规模地形实时渲染中,取得了较好的实时显示效果。

基于聚类和动态LOD的三维地形建模方法

为提高基于DEM高程数据的三维大地形绘制效率,提出基于K-means聚类和动态LOD的三维地形建模方法。对高程数据集使用K-means聚类分析方法,发现地形数据的自相似性,建立数据采样点与地貌特征分类的自动关联;依据采样点的地貌属性值完成粗化处理,构建不规则三角网模型;采用局部优化算法进行有限域内的三角形分裂以实现三角网的动态更新,结合克里金插值法实现插入点的精确计算,形成LOD层次细节多分辨率模型。实验结果表明,该方法对不同类型地形都获得了较高的数据简化率,提高了三维模型的绘制效率,具有较好的地形特征保持性。

基于半边折叠的LoD三维模型简化算法

针对复杂三维模型简化时引起的模型重要几何信息难以保存问题,提出一种基于半边折叠的保持三维模型重要几何特征LoD模型简化算法。通过引入二次误差量度、曲率特征、视觉特征度、折叠点的度以及折叠边长度,计算半边折叠代价,排序折叠优先级优化模型简化效果,减少模型误差累积。实验结果表明,该算法有效解决了简化后模型重要几何特征不明显的问题,实现了三维模型的LoD层次构建。

基于矢量控制法和LOD的音乐喷泉模拟

喷泉效果可以大大增强虚拟现实系统的沉浸感。粒子系统是实现喷泉效果的有效方法。基于粒子系统基本思想,提出了矢量控制法并以此法利用OpenGL建立了喷泉模型。为进一步提高模型的绘制效率,引入了LOD技术。最后,利用背景音乐的感性特征参数对该喷泉模型动态驱动,实现了对音乐喷泉的模拟。

3D模型LOD算法的研究及其OpenGL实现

3D模型LOD技术是计算机图形学的一个重要研究课题,简述了3D模型LOD技术的基本原理并分析和探讨了各类LOD算法。为了克服LOD算法在使用中的局限性,提出了一种3D模型LOD算法,并通过OpenGL编程进行了实现,运行的结果表明此3D模型LOD算法是可行和高效的。

地形信息的LoD建模及精度分析

对细节层次模型(LoD模型)不同层次之间的精度进行研究。提出用于分层的简化比率概念,建立表示LoD不同层次精度的分辨率误差模型,选取5种典型地貌区域进行实验,得到不同地貌区域的误差拟合公式。根据这些公式,可内插得到各种分辨率比率的误差。同时,利用逆公式,又能由误差确定相应的分辨率比率。最后,对不同地貌类型不同化简算法的模型化简误差进行分析研究。研究成果为评价LoD模型精度提供新的方法,也为简化DEM模型时选择适宜的分辨率提供科学依据。

一种新的连续性LOD实现算法

为进一步提高网格简化速度和实现连续性的层次细节(LOD),文中利用球形包围体对模型顶点进行分割,通过基于视距的误差阈值和最小误差聚类算法综合控制包围球的体积大小并对包围球的顶点进行聚类.实验结果显示,该算法能够较快、高保真地对模型网格进行简化,并解决了传统算法在层次细节实现上非连续性的问题,证明该算法是有效和实用的.

基于四叉树剖分的LOD地形绘制算法

针对三维游戏中室外场景渲染消耗内存大、效率低的问题,提出了一种基于四叉树剖分的LOD(层次细节)地形绘制算法,实现了地形多分辨率网格绘制。采用将共事顶点唯一存储的四叉树网格表示方法,并利用过程纹理合成技术实现地形的多纹理映射,模拟地表多种地貌混合的真实效果。实验结果验证了本文算法在内存占用、绘制速率和真实感上都优于Lindstrom算法。