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。

一种基于多源数据的建筑物LoD1.3级三维模型快速构建方法

近年来,三维数字底座在城市空间监测和城市规划中的应用越来越广泛,如何快速构建大场景三维底座成为研究重点。本文研究了一种基于多源数据的建筑物LoD1.3级模型快速构建方法,通过建筑物DLG数据约束提取建筑物点云数据,计算顶部高程,基于DEM数据提取建筑物底部高程,基于DLG、底部高程、顶部高程进行三维拉伸建模,实现了城市大场景建筑物LoD1.3级模型快速构建。实验表明:本文构建0.8 km 2建筑物密集区LoD1.3级三维模型耗时56.11 s,三维模型高程中误差为2.19 m,且具备属性信息。本文提出的基于多源数据的建筑物LoD1.3级模型快速构建方法已在实景三维常州建设中得到应用,有效提升了全域建筑三维模型建设效率。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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.

基于四叉树的LOD地形简化研究

根据视点的位置及地形的起伏特征,采用了一种基于四叉树的细节分层技术(LOD)来实现地形模型的简化,其中四叉树方法又包括常规四叉树和受限四叉树两种。这一技术的具体思想是使离视点近的地方采用详细的数据结构,离视点远的地方采用简单的数据结构,可以实现地形模型的简化,达到快速显示的目的。

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。

SLOPE法线生成算法的LOD技术在地形渲染中的应用

为了研究LOD地形渲染技术在使用法向量进行地形光照等渲染的时候遇到的困难,解决数据存储与动态计算法线向量的问题,在分析当前使用的地形渲染技术的基础上,针对三维地形渲染的常用方法,提出了一种新的计算法线向量的方式算法,简化了操作,并提高了渲染效率.

基于四叉树包围球和屏幕误差的LOD算法

针对大规模地形数据庞大、帧速低的问题,提出一种基于四叉树包围球和屏幕误差的LOD算法.该算法对地形进行分块编号,实现部分地形读取;预处理阶段对分块地形构造包围球,减少数据存储量和实时阶段计算量.实时绘制阶段,依据基于投影和包围球的视锥裁剪方法实时调入可见地形块,结合四叉树结构建立基于包围球屏幕误差的LOD模型,实现大规模地形的实时绘制.实验表明该方法可提高帧速率,保证大规模地形绘制的流畅性和实时性.

高维抛物型方程的高精度恒稳定的LOD格式

对二维和三维抛物型方程构造出了高精度恒稳定的LOD格式,格式的截断误差阶达到O(Δt2+Δx4).通过数值实例,验证了所得格式较现有的同类格式的精度提高了二位以上有效数字.

LOD技术在电子地图显示中的应用研究

将计算机三维模型简化中的LOD技术思想引入到电子地图的显示中 ,通过一定的算法 ,建立了图层、点状要素、线状要素、面状要素、注记、栅格图像的LOD模型 ,实现了地图数据的多分辨率、快速显示。