3D环境艺术设计地形绘制中的边界裂缝消除

针对传统LOD算法在3D环境艺术设计地形绘制中对边界裂缝的处理效果不佳的问题,本文提出了基于边界裂缝优化LOD算法的地形绘制策略,首先采用四叉树算法对LOD地形进行实时的绘制,然后采用节点评价函数对边界裂缝进行判定,接着采用线性函数曲线拟合和幂函数曲线拟合的方法对裂缝进行提取,最后采用将添加边和删减边结合的方式来消除地形裂缝。算法仿真结果表明,本文提出的基于边界裂缝优化LOD算法的地形绘制策略相比较传统的LOD实时地形绘制策略,具有较快的绘制速度和较好的边界裂缝消除性能。

基于金字塔模型的地形网格裂缝消除算法

本文针对基于多分辨金字塔模型绘制海量地形时的网格裂缝问题,提出了一种网格裂缝消除算法。该算法利用分裂标记表,结合金字塔模型本身分块与多分辨率的特性,从整体上建立相邻节点的约束关系,控制相邻节点的深度差不超过1,进而消除网格裂缝。实验结果表明,该算法可以有效的解决基于金字塔模型海量地形绘制中的网格裂缝问题。

裂缝消除层在防治路面反射裂缝中的应用

针对反射裂缝产生与发展的机理,为裂缝消除层提供了一种散逸运动的方式,是防治水泥混凝土路面上沥青罩面层结构产生反射裂缝的有效技术措施之一。同时给出了裂缝消除层所用集料级配、设计与施工过程。

去LoD层级约束的海量三维地形裂缝实时消除算法

海量三维地形的实时渲染技术是三维可视化领域的核心技术和难点之一。针对传统地形裂缝消除方法中存在的瓦片层次约束强、渲染效率低的问题,本文提出了一种去Lo D层级约束的海量三维地形裂缝实时消除算法。在分析地形四叉树组织方式及地形可视化Lo D控制规则的基础上,首先建立包含地形瓦片角点及边邻居关系的四叉树地形多分辨率表示结构;然后根据视点相关的Lo D控制规则,动态地改变地形四叉树节点的分裂或合并状态,更新四叉树;最后根据线性插值算法修正四叉树中互为邻居关系的瓦片高程以消除地形裂缝。通过海量山区地形数据的试验,验证了本文算法的可行性与高效性。

基于地形特征的TIN海量地形裂缝消除方法

针对海量三角网地形分块绘制中出现的裂缝问题,在地形特征的基础上,提出一种基于数字高程模型(DEM)分辨率动态添加共享边界点的方法。采用盲人寻径法快速求得地形块边界点,根据DEM的分辨率动态确定内插点间距,计算相临地形块边界宽度值和交界有效长度。根据内插间距与交界有效长度计算出需要添加的边界共享数据点数,使得各级分辨率的共享边界点都保持一致,从而适应地形多分辨率绘制要求。测试结果表明,该方法在保证地形绘制精度的前提下,有效消除了不规则三角网海量地形绘制的裂缝,且能够解决不同分辨率地块裂缝的消除问题。

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。

一种大规模地形的快速漫游算法

地形漫游在仿真、模拟、虚拟现实等领域中有着广泛应用 .大规模地形的实时漫游算法一般采用视见体裁剪和与视点相关的连续细节层次等技术来减少实际绘制的地形数据量 .通过地形分块和视见体投影三角形扫描算法实现快速裁剪 ,通过调整顶点的高度值消除裂缝 ,通过基于三角形的四叉分割实现连续细节层次地形简化 ,简化了算法实现 ,提高了算法效率 .在没有利用帧连贯性的情况下 ,算法可以在 PC机上实现较大规模地形的快速交互式漫游 .

大规模地形实时可视化算法

提出一种实现大规模三维地形可视化的算法。该算法主要通过地形数据分块和多线程数据动态调度技术实现海量地形数据的实时动态调度,利用四叉树结构来简化地形网格,通过引入Y型基元的方法消除边界裂缝。实验结果表明,采用该方法可以实时生成大规模地形,提高地形漫游的效率与可视化效果。

大规模多分辨率地形模型简化生成方法

针对地形的四叉树简化技术 ,提出一个简单的裂缝消除算法 该算法不使用递归同样可以使四叉树满足约束条件 ,简化结果不存在T型连接 利用该算法实现了地形数据的实时显示 。

基于增量段式的地形数据存储模型设计及算法实现

在研究地形多分辨率细节层次模型构建理论的基础上,提出了结合地形特征的模型细节层次的细分过程,改进了基于外存的数据存储设计方法。设计了基于增量段式存储的数据组织方式,研究了地形数据绘制过程中的裂缝现象,引入模型高度损失误差计算方法,通过采用增删高程点的办法,消除了绘制图形中的裂缝。以某地区的DEM数据为实验数据,采用C++和Open GL编程实现了地形的绘制。结果表明:本存储策略优于传统存储策略,通过增量段式的形式存储不同分辨率的高程点,重叠的高程值不再重复存储,以节约外存空间,减少了数据冗余度,I/O操作时间提高率为25%。且随着数据量增加,I/O操作时间提高效率更为显著。该存储设计将物理分块、逻辑分层、索引检索方法结合在一起使用,在减少外存占用率、降低数据量加载的同时,也提高了数据扩展的灵活性。当增加地形分块时,不会影响原有分块和存储结构。实验效果与原始地形非常相似,保证了生成的细节层次模型的真实性。此外,针对DEM实验数据,在加载非相邻分辨率等级层次的数据时,地形绘制过程出现裂缝的问题,通过删除高程点的办法来消除裂缝,取得了很好的实验效果。

基于枚举四叉树的多分辨率几何图像绘制方法

为提高多分辨率几何图像的实时绘制效率,将枚举四叉树思想引入到传统四叉树的设计中,提出以单个枚举四叉树节点作为独立渲染单元的方法,极大地减少了绘制函数的调度次数.针对实时绘制时几何图像不同层次边缘易产生裂缝的现象,采用枚举四叉树的结构,在数据预处理阶段构造基础渲染节点时用分段函数消除节点内部的裂缝;实时绘制阶段在GPU上使用反正切函数控制顶点偏移,消除节点间的裂缝.实验结果证明,枚举四叉树结构能充分利用GPU的批量处理能力,有效地提高了绘制效率;裂缝处理算法易于GPU实现,获得了较高的帧率和较好的绘制效果.

退化四叉树格网的全球多分辨率DEM无缝表达

为实现全球多分辨率地形快速、高效模拟与可视化表达,探讨基于球面退化四叉树的全球多分辨率DEM无缝建模方法。提出一种基于球面退化四叉树的全球DEM分块建模方法;设计并实现了四叉树块内(相邻节点间相差任意剖分层次)、四叉树块间、四叉树与非四叉树块间的自适应无缝拼接算法;应用VC++语言和OpenGL工具,设计开发了相应的可视化试验系统。结果表明:该模型方法可实现全球多分辨率DEM的无缝表达,并在保证精度的同时有效简化了全球DEM格网的数目,简化效率为66.8%(剖分层次为12)。

一种基于规则网格的地形简化算法

为了进一步研究层次细节技术在实时绘制大规模地形场景中的有效应用,提高海量数据三维地形的重建速度,基于DEM数据及视觉相关地形简化的特点,提出了一种基于网格划分的实时简化算法.该方法首先将DEM栅格数据分成以视点为中心的数据块,利用视觉相关的误差简化算法实现了DEM数据的快速动态分层与地形平滑,其次利用三角剖分方法最终消除了裂缝,对实际数据的实验结果验证了本算法的有效性.该算法能有效地对地形数据进行多分辨率简化,简化后的地形不仅保留了地形表面特征,还能满足实时漫游的需求,可以高效地消除场景漫游过程中图像的跳跃.

一种实时视景仿真中高度场地形绘制算法

大地形的快速实时绘制对于虚拟现实、GIS、飞行模拟、游戏制作等方面的应用都有着重要意义。这方面,国内外算法主要集中在视点相关连续LOD(Level of Detail)上面。对已有算法进行了综合及改进,实现了一个简单快速的大地形绘制算法。算法中,视区剪裁采用"中点分割"的思想,结合了四又树剖分过程,提高了效率。误差控制方面,引入预处理及误差反馈的思想,并对误差进行扩散,加速了绘制同时保证了对地形细节的表现。算法对裂缝拼接也做了改进。算法运行结果良好,在普通微机上即可达到较高的帧速率和较好的绘制效果。

GPU加速的多分辨率几何图像快速绘制方法

为实现多分辨率几何图像的高效逼真绘制,将满足饱和性质的层次包围球概念与基于屏幕空间的误差判据思想引入到节点误差测度函数的设计中,提出一种适用于视点相关几何图像的节点误差测度函数.针对传统多分辨率几何图像裂缝消除算法复杂、难以用GPU加速的问题,使用正切函数控制顶点偏移;在GPU上快速消除几何图像四叉树结构的不同分辨率节点绘制时出现的裂缝,实现了节点间网格的快速平滑过渡.实验结果证明,该节点误差测度函数能实现几何图像四叉树节点的精确选择,三维模型特征保持明显;裂缝处理算法易于GPU实现,能获得较高的帧率.

大规模地形渲染技术的研究与实现

文章针对大规模地形渲染中显示质量和显示速度之间的矛盾问题,采用基于四叉树的LOD技术,在地形简化的评价系统中考虑距离标准与地形粗糙度基础上,增加考虑运动矢量与观察矢量以完成大规模地形的网格构造,同时结合雷达视锥体剔除法,提高渲染速率,并综合受约束的四叉树消除裂缝,实现大规模地形实时渲染。实验结果表明该系统在基本保证场景的真实性前提下,较快地实现大规模地形的渲染,取得较好的渲染效果。

基于ROAM算法的实时地形可视化研究

地形可视化是战场环境仿真的重要组成部分,文中在分析ROAM算法原理,运用网格简化和剔除算法提高渲染效率的基础上,对ROAM算法进行改进。首先对其高程数据源进行泛化,消除了ROAM算法对高程数据源的严格要求。然后根据ROAM算法自身的特点,提出了基于强制分割传播的地形块裂缝处理方法,通过在构造地形网格之前进行地形块拼接达到自动避免块间裂缝产生的目的。最后,通过实例对算法进行验证,实验结果表明改进后的算法能够实现算法的数据源无约束性,并且有效消除地形块间的裂缝,实现各地形块细节层次的一致性。

基于四叉树分割的连续LOD漫游地形绘制

针对大规模地形数据访问量大、场景渲染消耗内存大、实时渲染效率低的问题,提出了一种基于四叉树分割的连续LOD(层次细节)地形绘制方案,实现了多分辨率地形的快速绘制。视见体裁剪算法判断次数少,并结合四叉树分割过程,快速地对地形数据进行裁剪。采用与视点和地形粗糙度相关的分割评价系统,在预处理阶段对地形粗糙度误差进行计算,提升了地形实时绘制的速度;同时对分割标志位按位存储,使得内存占有率大幅减少。通过分割低分辨率节点边的方式,消除了节点间裂缝。算法运行效果良好,在普通PC机上即可达到较高的帧频率和较好的漫游效果。

结合视点变换的三维地形无缝绘制算法

针对传统地形裂缝消除技术普遍存在构网速度慢,层次约束强等问题,提出了一种结合视点变换的地形无缝绘制算法。该方法首先根据精度生成LOD粗模型,然后利用纹理映射技术生成精细网格,并根据视点动态调整顶点位置以消除因层次细节过渡产生的T型裂缝。此外,通过CPU-GPU协同工作的方式,将批量构网及渲染的工作从CPU移植到GPU中,提升了整个系统的处理速度。实验结果表明,该方法可以有效消除地形裂缝,保证网格平滑过渡。

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)。