基于连续细节层次的地形动态生成技术

研究地形实时生成技术 .采用连续细节层次快速绘制技术 ,按照地形的局部起伏程度和用户视点信息动态确定绘制时的地形网格 .算法采用基于视角的误差度量方法 ,将静态误差在屏幕上的投影转换为该误差相对于视点的夹角 .采用自顶向下搜索层次四叉树的方法以获得恒定的帧频 ,并利用相邻帧之间的连续性和三角形扇形结构提高地形的实时绘制速度 .实验结果证明了算法的有效性 .基于视角的误差度量方法和层次四叉树结构可以有效减少实时绘制时的计算量 。

可见性驱动的复杂场景连续多分辨率绘制

提出一种视点相关的连续多分辨率模型与可见性剔除相结合的复杂场景加速绘制算法。将复杂场景表示为场景图,然后自底向上构建场景的连续分层层次细节(CHLOD)模型;在实时绘制时,利用图形硬件的遮挡查询功能实现快速的层次遮挡剔除,并根据遮挡查询返回的可见象素数近似度量物体的可见性程度,通过与传统视点相关的细化准则相结合,实现了一种可见性驱动的场景连续多分辨率简化绘制方法,能够在保证场景绘制精度的同时进一步提高场景绘制的速度。

基于OpenGL的三维地形的模拟

三维地形模拟一直是虚拟现实、地理信息系统(GIS)等领域的研究热点。提出了一种基于不同层次的多边形网格模型的地形生成算法,采用多重纹理映射技术,通过插值对应网格基本元素的位置实现模型之间的平滑过渡并生成地形连续LOD模型。通过该技术可以简化场景的复杂度,并对图形的真实感程度损失比较小。该算法是在VC++6.0平台上利用OpenGL编程技术实现的。实验表明:该算法具有较低的时间和空间开销,适合大规模三维地形的模拟。

大规模地形的快速漫游算法

虚拟战场仿真中,对大规模地形进行实时、逼真的绘制是个关键问题。在ROME算法的基础上采用了基于视点的连续LOD优化算法,通过对大规模地行进行预分块,采用投影三角形扫描算法实现快速裁剪,较大的减少了实际需要绘制的网格数据量,提高了运算速度,在实时性方面有了较大的改进。对于不同等级网格边界间的裂缝问题,采用ROME算法中的基于二元三角形的强制分割方法消除。实验结果表明,算法运行结果良好,在普通PC机上实现了动态的具有连续细节层次的大规模地形实时漫游。算法简单实用,地形渲染后的视觉效果良好。

一种超大规模地形的实时渲染方法

地形的三维可视化在多个领域中有着广泛的应用。本文将地形数据分块技术、LOD技术、视锥裁减技术和ROAM算法等相结合,提出了一种解决超大规模地形数据实时渲染问题的方法。该方法可以实现足够大规模地形数据的实时连续细节层次渲染,并且利用了帧和帧之间的关联性,极大的提高了渲染速度,取得了较好的渲染效果。

基于分块的大规模地形实时渲染方法

将地形数据分块技术、层次细节模型(LOD)技术、改进的ROAM算法和数据预取技术等相结合,提出了一种超大规模地形数据实时渲染方法.通过分块策略对规则网格进行区域分割,采用空间填充曲线对分块网格进行多分辨率排列,并建立三角形节点顺序与剖分点之间对应关系的快速检索,实现数据快速调度;视见体投影简化分块裁剪算法降低可见性判断的复杂度,提高了计算效率;改进的四队列ROAM实时构网算法,很好地利用了相邻帧的相关性,有效地提高了渲染速度;基于视点预测、部分数据常驻内存的多线程数据预取实现了场景规模基本不相关的连续LOD实时渲染.实验结果表明,该算法高效可行,适合于海量地形场景的快速渲染和交互漫游应用.

大规模地形真三维可视化系统设计与实现

对已有算法进行了综合及改进,对地形绘制中的四叉树剖分控制、DEM分块、纹理自动分块、地形数据的数据库存储、视见体剪裁、误差控制、裂缝拼接等方面进行了深入研究,提出了改进方法,并结合OpenGL立体显示技术,基于微机平台实现了一个简洁、快速的大规模真三维立体地形实时绘制原型系统,达到了很好的效果。实验结果表明,该算法实现简单、内存开销较少、CPU耗费小,具有较低的时间、空间开销,适于大规模地形的真三维实时可视化。

大规模外存场景的交互绘制

在场景分割的基础上,提出一种连续分层层次细节模型组织场景,并对视点空间进行划分,为每个视点单元计算恰好满足单元内任意视点屏幕像素误差的场景图节点列表,称为cell-front;然后利用cell-front对外存模型的存储进行重新设计.在绘制时采用多线程技术,绘制线程对当前cell-front进行可见性剔除和视点相关的选择绘制;预取线程采用一种基于视点单元的预取策略,利用视点单元之间cell-front的变化控制预取数据的调度.该算法能够在保证场景绘制质量的前提下,在普通的PC机上实现大规模外存场景的实时交互显示.

宏三角形的大规模地形漫游算法

提出了一种基于了"宏三角形"网格的地形漫游算法(Hyper-ROAM)。该算法可以充分利用现代GPU的硬件特点,实现大规模地形数据的实时连续细节层次渲染。通过改变该算法中的宏三角形内部复杂度,传统的ROAM算法成为了Hyper-ROAM算法的一个特例。实验证明ROAM算法并非是Hyper-ROAM算法所有特例中效率最高的一种,适当选择宏三角形的秩,可以大大提高渲染效率。

实时地形绘制算法综述

实时地形绘制在游戏、飞行训练、军事演习模拟、地理信息系统(GIS)等领域中有着广泛应用。实时地形绘制算法一般采用视点相关的连续细节层次简化技术等方法来减少实际所需要绘制的地形数据量。该文介绍了实时地形绘制中的几种代表性算法并讨论了当前的最新研究进展,分析了目前尚存在的问题和研究前景。

基于区块自适应网格的全球地形快速绘制算法

在基于球面剖分的全球地形数据组织模型基础上,实现了一种视点相关的全球地形数据快速调度与可视化的算法。提出了一种基于区块纹理分辨率的自适应目标层次模型提取方法,能够快速准确地得到视点相关的正确细节模型,且算法的时间空间复杂度与全球地形模型的数据量无关。进而通过利用区块结构的一致性进行高效的外存数据调度,尽可能地减少了系统I/O带来的性能瓶颈,在实现数据重利用的同时很好地管理了内存消耗。实验表明,基于该算法可以实现全球地形的高效绘制,并且对硬件配置要求很低,具有很好的实用性。

AP1000核电站虚拟现实技术模型简化

虚拟现实技术通过利用计算机仿真创建近似于现实世界的虚拟环境,核电站人员可以在虚拟环境中身临其境的进行AP1000电站漫游,熟悉、操作、拆解、更换各类核电设备,直观的了解AP1000电站的运行过程和非能动技术特点,生产准备人员也可以在设备到货安装前,提前了解、掌握设备操作要领,而全面利用和实现虚拟现实技术的一个最主要的障碍就是所涉及的海量几何模型网格数据对虚拟环境实时性的制约,因此如何有效简化模型数据就成为虚拟现实技术的关键。本文基于QEM简化算法对AP1000设备模型数据进行简化,并在场景实时动态显示中,利用连续细节层级现实技术,对于近距离观察时,采用精细的模型进行绘制;反之,远距离观察时,则选择粗糙的模型进行表示,从另一途径实现模型显示简化,提高显示效率与实时性,最后开发了模型简化效果验证系统,对简化效果进行了验证,结果表明本文能在保证视觉效果前提下,通过显著简化AP1000模型数据,能有效提高模型显示的实时性,为虚拟现实技术在AP1000电站的广泛应用提供了一种解决方案。