基于多分辨率半边的三维地形自适应无缝建模

"限定四叉树"法可以实现三维地形自适应无缝建模,但仍存在一些问题,如计算量大、数据冗余等。该文将多分辨率半边理论引入到三维地形建模中,提出了适合自适应地形格网存储和格网面提取的方法;设计并实现了三维地形自适应无缝建模的算法;最后,应用C语言和DirectX工具,开发了相应的可视化实验系统。与"限定四叉树"法相比,该方法不需要反复检测相邻格网的层差,且随剖分层次的增加,格网数量和渲染数据量的降低率逐渐增大,分别达13.9%和12.2%(剖分层次为7)。

基于多分辨率半边的分块LOD模型无缝表达

为了从格网剖分结构上解决分块LOD(Level Of Details)模型中复杂的块内、块间裂缝问题,避免目前裂缝消除方法的缺陷,该文提出一种基于多分辨率半边结构的分块LOD模型无缝表达方法。首先,引入多分辨率组合映射理论,给出基于多分辨率半边的菱形块多尺度表达的基本方法,包括菱形块剖分方法和编码方法;在此基础上,提出块内、块间格网无缝表达机制,设计并实现了基于菱形块的全球地形动态LOD管理机制;最后,应用C语言和DirectX工具,开发了相应的可视化实验系统。实验表明:该方法从格网剖分结构上解决了全球地形分块LOD模型中的块内、块间裂缝问题;与传统方法相比,其不需要限制相邻格网的剖分层差,简化效率更高,且无地形失真。

基于多分辨率半边的全球多尺度地形无缝建模

随着空间数据采集技术的飞速发展和全球经济一体化的不断深入,许多应用领域越来越频繁地使用大范围(甚至全球)高分辨率地形数据进行分析决策。但是,受当前的计算机硬件限制,为了提高显示效率并实现DEM数据的无缝绘制和渲染,需要在保证地形精度的前提下进行DEM格网简化,即构建多分辨率DEM表达模型。以传统四叉树结构或二叉树结构作为多分辨率格网的剖分结构,不可避免在相邻不同分辨率DEM格网之间产生裂缝,而目前的裂缝消除方法都属于“后期处理”,且会带来新问题,如地形失真、计算量大、破坏细分准则、地形简化算法复杂化、数据管理复杂等。多分辨率半边结构以多分辨率组合映射为基础模型,是半边结构在多分辨率表达方面的扩展。

利用多分辨率半边进行全球多分辨率DEM无缝表达

应用传统四叉树结构进行全球多分辨率数字高程模型(digital elevation model,DEM)表达时,不同层次相邻格网间会产生裂缝问题,尽管目前有许多裂缝消除的方法,但大都是属于'后期处理',且存在诸多限制。为此,引入多分辨率组合映射理论,提出了一种基于多分辨率半边结构的全球多分辨率DEM无缝表达方法。首先给出了基于多分辨率组合映射的多种全球离散格网统一表达方法和裂缝消除原理,并以球面菱形格网为例,提出多分辨率半边编码方法和坐标转换方法;然后,设计并实现了一种全球多分辨率DEM无缝表达算法;最后,应用C++语言和DirectX工具,开发了相应的可视化实验系统。实验结果表明,利用多分辨率半边结构,通过边界结点细分方法的特殊处理,球面菱形格网的四分体内部、边界和极点处均不会产生裂缝。与传统方法相比,该方法从前期的格网剖分结构上解决了多分辨率DEM格网的裂缝问题。

一种新的自适应多分辨率细分曲面的表示法

针对已有自适应细分方法中存在的问题,提出了一种新的自适应多分辨率细分曲面的表示方法。该方法结合拓扑细分的特点,运用二维组合映射对半边数据结构进行形式化定义,并引出超映射的概念。在超映射这个通用的理论框架中引出了半边结构在多分辨率上的扩展,并对其在自适应细分方法中的应用进行了讨论。结果表明这种结构具有普适性,支持多种细分方法,允许在网格的任何多分辨率层次上及时有效地导航,并且在自适应细分过程中避免了拓扑裂缝的产生。