虛擬場(chǎng)景中三維地形關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、真實(shí)感圖形一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究的前沿領(lǐng)域，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、科學(xué)計(jì)算可視化、多媒體教學(xué)、電影特技模擬、計(jì)算機(jī)游戲動(dòng)畫等許多方面，真實(shí)感圖形學(xué)都一直發(fā)揮重要的作用。三維真實(shí)感地形是虛擬現(xiàn)實(shí)及可視化技術(shù)的基本組成部分。
　　隨著人們對(duì)真實(shí)感圖形要求的不斷提高，需要高度逼真的地形，需要海量的地形采集數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)量可以說是無限的，我們面對(duì)是無限的數(shù)據(jù)量和有限的硬件水平的矛盾。本論文首先對(duì)地形紋理采用了線性插值交叉實(shí)現(xiàn)了不同紋理之間的平滑過

2、渡，通過雙線性濾波使得紋理映射、紋理計(jì)算和高程圖相結(jié)合最終形成了整個(gè)紋理，為了避免紋理看起來過于光滑，增加了紋理細(xì)節(jié)圖，這樣使地形效果圖更加真實(shí)自然。第二，分別討論了三種地形建模：灰度值算法、斷層構(gòu)造法和中點(diǎn)位移法，最終通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了適合不同場(chǎng)景的效果圖。第三，地形仿真與真實(shí)世界中的地形高程值一一對(duì)應(yīng)，目前一般采用DEM的規(guī)則格網(wǎng)建模，但是隨著測(cè)量技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們獲取地形數(shù)據(jù)的精度越來越高、數(shù)據(jù)量越來越龐大，必須通過簡(jiǎn)化技術(shù)來達(dá)到真

3、實(shí)感和渲染速率的平衡，由于四叉樹和ROAM的簡(jiǎn)化方法和思想是地形簡(jiǎn)化的經(jīng)典，本論文分別進(jìn)行了詳細(xì)分析，并針對(duì)四叉樹的節(jié)點(diǎn)評(píng)價(jià)機(jī)制、地形渲染優(yōu)化問題、節(jié)點(diǎn)誤差及基于二叉樹渲染流程等等問題提出了自己的解決方案，最終通過實(shí)驗(yàn)繪制了真實(shí)感地形，獲得了滿意的效果。第四，在計(jì)算機(jī)在日常應(yīng)用中如場(chǎng)景仿真技術(shù)、三維游戲、軍事仿真系統(tǒng)等，對(duì)圖形模擬和數(shù)據(jù)調(diào)度提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。GPU相對(duì)CPU在海量數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)器帶寬上有明顯優(yōu)勢(shì)，本文就基于GPU分塊方式的