三维真实感地形生成的关键技术研究

三维真实感地形的绘制是一个复杂且技术含量高的过程,主要包括的关键技术有:三维地形建模、三维图形变换、光照模型、纹理映射,OpenGL图形标准中包含了这些关键技术的一些算法,简化了真实感地形绘制的工作。本文主要介绍了真实感地形绘制中的一些关键技术,并且说明了在OpenGL程序中如何来实现它们。

基于注入式仿真平台的自适应真实感地形生成算法

为了满足注入式仿真系统对实时性的要求,提出了一种基于实时优化自适应网格(ROAM)算法的自适应真实感地形生成算法。将基本ROAM算法生成的地形作为基网格,提出了一种新的评价参数,通过比较给定阈值与参数来判断是否进行局部细分。对满足细分条件的顶点进一步提取地形的尖锐特征,采用Loop算法细分局部曲面。在实时漫游过程中利用旋转映射技术生成一个视频流实时输出到注入式仿真平台并显示在数字视频接口(DVI)显示器上。实验结果表明:该算法在实时漫游仿真时,平均帧频达到45.130 3frame/s,峰值帧频接近50frame/s,高于原始算法的36frame/s。得到的仿真地形场景能够在注入式仿真平台上流畅输出到DVI显示器,平均帧频为45frame/s左右,满足注入式仿真系统实时性的要求。

基于OpenGL的三维真实感地形生成研究

本研究基于分形理论拼嵌高度场数组,在diamond-square生成地形算法的基础上有所改进,地形生成的速度明显加快。最后通过OpenGL编程实现了快速绘制地形,生成了具有动态特性的三维真实感地形图。

基于纹理映射和fBm的真实感地形研究

在文章中讨论了三维真实感地形表现在OpenGL支持下的分形模型的建立、纹理映射技术等。并提出了基于纹理映射技术的fBm算法 ,应用该算法生成的地形 ,既具有较高的真实感 ,又具有较快的绘制速度 ,适用于各种虚拟场景的创建。

基于OpenGL的三维散乱点生成真实感地形的研究

三维真实感图形是科学可视化、计算机动画和虚拟现实的技术核心 ,也是时空一体化地理信息系统的关键技术 ,而OpenGL又是最新的三维图形的国际标准 ,为实现地形的真实感显示 ,本文讨论三维散乱点数据通过插值算法生成数字高程地表模型 (DEM) 。

顾及地物特征的真实感地形显示方法研究——以湖面为例

针对使用影像作为纹理映射到DEM上生成真实感地形存在失真的现象,提出在地形建模过程中以地物边界作为约束条件,对所构建的地形模型的高程依据地物特征调整,在此基础上进行纹理映射。根据上述方法使用C#和OpenGL生成了真实感地形,结果表明此方法生成的真实感地形可以有效避免部分失真现象。

基于MultiGen三维真实感地形绘制技术

在仿真系统的视景中,三维地形的真实感是重要的因素。本文从基于视景建模软件Multi Gen三维地形几何建模出发,阐述了使用Multi Gen建造三维虚拟战场环境中真实感地形的有效方法。

基于GPU的真实感地形绘制

如何高效地处理与显示大规模地形数据目前仍是一个挑战,在分析了大规模地形建模与可视化中存在的主要问题后,充分利用GPU的强大功能,在GPU上进行可见性剔除,实现了CPU与GPU的并行处理。同时充分利用GPU的渲染功能,提高可视化的真实感和实时漫游的速率,实现了大规模三维地形的实时漫游。

自适应多特征融合的真实感地形快速绘制

针对真实地形可视化中数字高程模型(DEM)数据结构复杂且绘制速度不佳的问题,提出一种基于自适应多特征融合的真实感地形快速绘制方法。引入地形高程熵,对真实的DEM高程数据进行特征提取以生成地形总体框架;利用随机中点位移分形算法并根据地形特征优化分形参数来增加地形高频细节;计算视点与地形之间的距离阈值,并对应于层次细节(LOD)等级,以实现地形自适应的调度,再根据不确定性判定因子对地形特征进行更新。最后对本文算法进行并行处理,充分利用图形处理单元(GPU)技术对地形进行加速绘制。实验结果表明,该方法生成的地形具有较高逼真度和较好实时性。

一种真实感三维地形的实用生成方法

建立真实感三维地形,往往在很大程度依赖于遥感影像,而且实现起来比较复杂。本文提出了一种构建真实感三维地形的实用方法:利用电子地图制作纹理,利用PhotoShop为纹理图增加立体效果,用OpenGL为其添加光照信息,最后将生成的纹理映射到简化的三维地形上。按照此方法制作了河南三维地形仿真系统,具有较强的真实感和较快的速度。

平面电子地形图的三维化关键技术研究

对平面地形图DXF文件进行分析并且读取图中的地形数据,基于Delaunay三角网理论,利用数据逐点插入算法、空间对象检索机制以及局部最优方法(LOP)动态地构建不规则三角网,重点提出了深度调整的方法,最后利用OpenGL技术绘制真实感地形。

基于OpenGL的虚拟地形漫游

地形漫游在三维游戏和虚拟现实中应用非常广泛,涉及战场模拟的三维游戏、虚拟现实系统和虚拟林业都需要进行地形漫游.该文介绍了OpenGL工作原理,三维真实感地形相关知识,以及对三维真实感地形进行漫游的具体实现.

基于装甲车辆机动仿真的三维地形建模研究

介绍了三维真实感地形及使用OpenGL绘制的优点,在分析DTM地形结构的基础上,阐述了在OpenGL中基于装甲车辆机动仿真的三维地形模型的生成步骤,简要论述了地形拼接、LOD技术在三维地形优化中的应用.

基于VR的虚拟视景系统关键技术研究

讨论了虚拟视景系统的应用背景,研究分析了三维视景软件OpenGVS的使用,对基于VR(virtual real)技术进行开发虚拟视景系统平台的总体设计和关键技术的应用进行了研究,介绍了虚拟视景系统平台在总体设计时所涉及的任务分析、任务分解等一些关键问题,着重对虚拟视景系统平台在开发时各仿真功能模块的实现进行了探讨,并对各模块的设计思想、设计方法、设计步骤进行了分析,并完成了整个平台的搭建,测试结果表明,此虚拟视景系统平台具有较高的实用性。

基于VR的导弹仿真系统算法与设计

针对仿真系统的研究与应用现状,研究分析了建立导弹飞行仿真系统的关键问题,在确定系统的开发目标的基础上,以具体的建模工具对导弹的建模需求进行了分析说明,给出了复杂物体建模的曲线算法,并对大规模场景的绘制与调入进行了说明。在系统构建时,分析了如何基于移动目标定位原理及其算法实现对导弹的位置和空中姿态的实时控制,并根据导弹发动机燃气射流特性设计出符合实际的粒子系统,并介绍了系统设计的四种观察方法,最终完成整个系统的设计;该系统具有良好的实时性与通用性。

虚拟战场环境程序化地形细节生成方法

针对目前虚拟战场环境中场景渲染面临的真实数据在类型和精度方面无法满足大规模真实感地形可视化的难题,从虚拟场景构建和渲染的角度,提出了一种以真实地形数据为基础,集成视相关多分辨率LOD(Level Of Detail)渲染机制的程序化地形细节合成方法,实现了地形几何细节、纹理细节和地表植被的自适应可控实时合成,一定程度上解决了大规模地形渲染在真实性和实时性上难以兼顾的问题,为建立高逼真度的虚拟战场环境提供了一种切实可行的方法。