虚拟战场环境中地形场景的实时简化技术

三维地形场景实时简化是构建虚拟战场环境中的基本问题,本文论述了一种基于限制四叉树的地形简化算法,实现对规则格网DEM的连续多分辨率表示,结合实时消隐技术,减少场景绘制的三角形数目,提高了大规模DEM地形场景的实时可视化和动态交互的速度。

球面线要素的多分辨率实时简化方法

在分析球面3维数据可视化特点的基础上,提出了视点相关的球面矢量数据LOD简化方法,基本原理是:以视点为基础在屏幕空间获取投影误差,反投影到模型空间得到动态简化阈值,并结合Douglas-Peucker算法,对矢量数据进行多分辨率实时简化表达。最后,开发实验系统并对相关方法进行了验证。结果表明:在不影响球面图形可视化效果下,数据量减少了约4～5倍,有效地提高了图形渲染速度和效率。

基于线性变参数实时简化模型的重型半挂车稳定性控制策略

为实现重型半挂车各工况稳定性精准最优控制,提出了基于线性变参数实时简化模型的重型半挂车稳定性控制策略。该控制策略基于制动系统,采用分层控制方式,运用线性二次型调节器(LQR)方法,选择多个车辆状态为反馈状态,以实现重型半挂车横摆、折叠和侧倾稳定性综合控制;应用遗传粒子群算法,设计综合提高横摆、折叠和侧倾稳定性的优化目标函数,优化控制策略权重系数,以实现重型半挂车各工况稳定性最优控制;最后搭建硬件在环试验台并进行了台架试验。结果表明:采用所提出的控制策略后,牵引车质心侧偏角、牵引车横摆角速度、挂车质心侧偏角和挂车横摆角速度最大值分别改善了38.6%、13.8%、15.8%、8.4%,铰接角最大值改善了5.1%,牵引车侧向加速度、牵引车侧倾角、挂车侧向加速度、挂车侧倾角最大值分别改善了10.4%、15.4%、10.8%、17.7%,表明所设计的控制策略综合提高了重型半挂车普通工况的横摆、折叠和侧倾稳定性,并且实现了极限工况侧翻精准控制,从而避免重型半挂车侧翻。

海量地形漫游中动态LOD算法研究

3维地形数据快速漫游一直是3维GIS、虚拟现实和游戏研究的重点。在采用数据分块、动态LOD技术、动态纹理等技术的基础上实现海量数据的快速漫游。

基于SRTM的飞行模拟器三维地形生成技术

针对波音737-300全任务飞行模拟器中的地形无法满足国内拥有复杂地形特点机场的训练需求,提出了应用SRTM数字高程数据构建真实地形的方法,并针对sRTM数字高程数据中存在的数据空洞及大数据量的特点,分别提出了基于数据融合的克里金插值算法和基于改进四叉树的1OD地形简化方法,从而在提高原始SRTM数字高程数据精度的同时,也保证以此数据所构建出的地形能够满足飞行模拟器视景系统对实时性的要求。实验结果表明,利用该方法所构建出的地形能够真实地展现机场周边的复杂地形特征,同时,其渲染帧速率也证明了该地形能够满足系统对实时性的要求。

大规模地形漫游中动态LOD算法研究

大规模的地形渲染技术一直是图形学里的热点问题之一。它在GIS、飞行模拟器、视频游戏里有重要的作用。大规模地形渲染的两个主要问题是地形数据存储问题和三角形数目问题。针对3D视频游戏,文中采用数据分块、局部数据显示以及与视点相关的裁减策略来控制数据显示量,使用了一种基于四叉树的LOD算法来解决大规模地形渲染中的三角形数目问题。实验结果表明综合使用上诉方法,有效地减少了显示数据计算量,能满足3D游戏场景的交互式漫游的实时性要求。

The real-time display algorithm of objects in seabed

Three-dimension electronic chart display information system (ECDIS) is one of the new developing directions of electronic navigation chart, and its real-time quality is one of the important requirements. In this paper the algorithm of simplifying triangle surface using edge contraction, which can ensure the real-time display of objects in seabed enviromnent, was put forward. The optimum contraction point was determined by the Lagrange matrix, so that the algorithm ensures that the contraction point locates on the original model, meanwhile meets the demands of least deviation. This algorithm can improve the plotting speed, and preserve the boundary character by using the fewer triangles to simulate objects.

Study on Automatic Generation Algorithm of LOD Model based on Complex Features

For certain applications, the paper proposes a LOD generation algorithm based on model feature, to measure the value of certain features as weight, and to just the geometrical characteristics and retains the full feature in the simplified model. Algorithm is simple and intuitive, LOD models can be generated by a continuous smooth transition and meet the requirements of real-time display. Experimental results show the effectiveness of the algorithm. Algorithm is simple and quick, broad applicability, the improve simplified algorithm is very suitable for modulation texture operator, generating algorithm based on a lookup table to meet the model requirements for real-time display.