一种多分辨率动态地形算法
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地形模型实时多分辨率显示算法的研究
作者 简介 ： 韩玲（ ９４ ） 女 ， １６ 一 ， 山东济南人 ， 长安大学教授 ， 西北大学博 士， 事遥感 和地理 信息技术的应用研究 。 从
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．．—
—
２ ４． ７ ． — —
西北 大学学报（自然科学版 ）
８
第３ ７卷
中选 择合适 的顶点集 来 完 成 的 ｊ节 点 评 价 测 度 应 。
以知 道 ， 种测 试方 法共 测试 了 ４ 个 网格 。 这 １
综 上所 述 ， 用 四叉树 层 次结构 ， 过减 少地 形 采 通 节 点 与视 图体 的裁剪 测试 次数 可 以大 大 提高裁 剪算
法 的效 率 。
收稿 日期 ：０ ６０ －８ ２０ － ０ ９
２ 节点 评 价 测 度
在 地 形 的三 维 可 视化 中 ， 形模 型 的数 据量 很 地
大， 往往 包含数 以百万 计的 三角形 ， 对 它们一 一进 如 行绘 制 ， 图形 系 统 是 一 个很 大 的负 担 。如 果 能 在 对 实时地 形绘 制 中 ， 先剔 除用 户不 可见 的部 分 ， 无 事 则 疑可 以有效 地提 高 地 形实 时 绘 制 的速 度 ¨２。在 实 ， 时 显示 过程 中 ， 点 参 数 （ 点 位 置 、 察 方 向 、 视 视 观 视 区中心位 置 等 ） 在 不 断 地 变 化 之 中 ， 就 要 求 视 都 这 区裁 剪 也不断 地进 行 ， 当视点 参数 变化 一 次 ， 区裁 视 剪也 要进 行一 次 ， 它直 接 影 响 到 整个 绘 制算 法 的 效 率 。 为 了提 高 视 区 裁 剪 的速 度 ， 先 从 根 节 点 （ 首 覆 盖 整个 地形 区域 的地形 节点 ） 始 ， 测试 它是 否 ０开 先 可见 ， 若是 ， 把根 节点 ０分 成 ４个 子 节 点 １ ２， 则 ， ３ 和 ４ 再 从 节 点 ｌ开始 ， 序测 试 一 节 点 ２ ３和 ４ ； 顺 ， ，
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２ ４． ７ ． — —
西北 大学学报（自然科学版 ）
８
第３ ７卷
中选 择合适 的顶点集 来 完 成 的 ｊ节 点 评 价 测 度 应 。
以知 道 ， 种测 试方 法共 测试 了 ４ 个 网格 。 这 １
综 上所 述 ， 用 四叉树 层 次结构 ， 过减 少地 形 采 通 节 点 与视 图体 的裁剪 测试 次数 可 以大 大 提高裁 剪算
法 的效 率 。
收稿 日期 ：０ ６０ －８ ２０ － ０ ９
２ 节点 评 价 测 度
在 地 形 的三 维 可 视化 中 ， 形模 型 的数 据量 很 地
大， 往往 包含数 以百万 计的 三角形 ， 对 它们一 一进 如 行绘 制 ， 图形 系 统 是 一 个很 大 的负 担 。如 果 能 在 对 实时地 形绘 制 中 ， 先剔 除用 户不 可见 的部 分 ， 无 事 则 疑可 以有效 地提 高 地 形实 时 绘 制 的速 度 ¨２。在 实 ， 时 显示 过程 中 ， 点 参 数 （ 点 位 置 、 察 方 向 、 视 视 观 视 区中心位 置 等 ） 在 不 断 地 变 化 之 中 ， 就 要 求 视 都 这 区裁 剪 也不断 地进 行 ， 当视点 参数 变化 一 次 ， 区裁 视 剪也 要进 行一 次 ， 它直 接 影 响 到 整个 绘 制算 法 的 效 率 。 为 了提 高 视 区 裁 剪 的速 度 ， 先 从 根 节 点 （ 首 覆 盖 整个 地形 区域 的地形 节点 ） 始 ， 测试 它是 否 ０开 先 可见 ， 若是 ， 把根 节点 ０分 成 ４个 子 节 点 １ ２， 则 ， ３ 和 ４ 再 从 节 点 ｌ开始 ， 序测 试 一 节 点 ２ ３和 ４ ； 顺 ， ，
城市复杂地形的多分辨率数据表示
ｉ ｌｍｅ ｔｎ ｈ Ｄ ｉｕ ｌ ａｉ ｎｓ ｓｅ ． ｍｐ ｅ ｎ ｉ ｇｔ ｅ３ ｖ ｓ ａｉ ｔｏ ｙ ｔｍ ｚ Ｋｅ ｗｏ ｄ：ｔ ｐ ｇ ａ ｈ ｕｒａ ｅｆ ａｕ ｅ：ｍｕｔ－ｅ ｏｕｔ ｎ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔｔ ｎ； ｉｗｄ ｐ ｎ ｎ ｙ ｒ ｏ ｏ ｒ ｐ ｙ ｓ ｆ ｃ ｅ ｔ ｒ ｌｉ ｓ ｌ ｉ ｅ ｒ ｓ ｎａ ｉ ｒ ｏ ｏ ｖｅ ｅ ｅ ｄｅ ｔ
（， 尸）和 （２ 如 果 Ｐ ｃ尸 ， 尸）． ２ 则称 表示 比表 示 具有 较高 的分辨 率 ． 当同一 块地形 会被 两种 方法分 割
表示和处理 ， 那么被分割的各面片相互间相邻接的关系及每块数据 的数据表示都会变得得复杂 ． 本算法中 采用 了四叉 树模 型来 描述和 管理地 形表 示数据 ．
ｇｎｒｔ ａｖｅ ｄｐ ｎ ｅｔｄ ｎｍｉ ｍｕｔｒｓｌｔ ｎｍ ｄ １ ｈ ｓａ ｈｏ ｉ ｓｂｅｔ ａ ｏ ｓ ｅａｌ ｖ ｌ ｒ ｅｅａ ｉ ｅｅ ｄｎ ｙ ａ ｃ ｌ－ ｏｕｉ ｏ ｅ ．Ｔ ｅｒ ｅｒ ｎｔ ｓ ｕｊｃ ｈｓ ｎｉ ｒｂｅ ａ ｅｆ ｅ ｗ ｉｅ ｏ ｅ ｃ ｈ ｃ ｄ ｕ ｏ
Ｋ Ｎ ｈ －１ ｕ Ｏ Ｇ Ｃ ｕｉ ｉ
（ｃｏ ｌｆＣ ｍ ｕｅ Ｓ ｉ ｃ ａ ｄ ｎ ｉｅｒ ｇ， ｉｎ ｎｔｕｅ ｆ４ｃ ｉｃ ｒ ａ ｄＣ ｖ Ｅ ｇｎ ｅｉ Ｃ ａｇ ｃｎ，Ｃ ｉ １０ ２ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｏ ｐ ｔ ｃｅ ｅ ｎ Ｅ ｇｎ ｅｉ Ｊｌ Ｉｓｉ ｔｏ ， ｈｔ ｔ ｅ ｎ ｉｉ ｎ ｉｅｒ ｇ， ｈ ｎ ｈ ｕ ｒ ｎ ｎ ｉ ｔ ｒ ｅｕ ｌ ｎ ｈｎ ３ ０ １ ａ
多分辨率方法 ， 浏览远近 同一景物 ， 景物模型的分辨率也呈高低变化 ． 动态多分辨率地形模型的主要工作 核心为 ： 创建有效的多分辨率地形管理结构 ； 设计实时的与视点相关的地形简化算法 ； 构造合理 ① ② ⑨ 的评 价 函数 ．
（， 尸）和 （２ 如 果 Ｐ ｃ尸 ， 尸）． ２ 则称 表示 比表 示 具有 较高 的分辨 率 ． 当同一 块地形 会被 两种 方法分 割
表示和处理 ， 那么被分割的各面片相互间相邻接的关系及每块数据 的数据表示都会变得得复杂 ． 本算法中 采用 了四叉 树模 型来 描述和 管理地 形表 示数据 ．
ｇｎｒｔ ａｖｅ ｄｐ ｎ ｅｔｄ ｎｍｉ ｍｕｔｒｓｌｔ ｎｍ ｄ １ ｈ ｓａ ｈｏ ｉ ｓｂｅｔ ａ ｏ ｓ ｅａｌ ｖ ｌ ｒ ｅｅａ ｉ ｅｅ ｄｎ ｙ ａ ｃ ｌ－ ｏｕｉ ｏ ｅ ．Ｔ ｅｒ ｅｒ ｎｔ ｓ ｕｊｃ ｈｓ ｎｉ ｒｂｅ ａ ｅｆ ｅ ｗ ｉｅ ｏ ｅ ｃ ｈ ｃ ｄ ｕ ｏ
Ｋ Ｎ ｈ －１ ｕ Ｏ Ｇ Ｃ ｕｉ ｉ
（ｃｏ ｌｆＣ ｍ ｕｅ Ｓ ｉ ｃ ａ ｄ ｎ ｉｅｒ ｇ， ｉｎ ｎｔｕｅ ｆ４ｃ ｉｃ ｒ ａ ｄＣ ｖ Ｅ ｇｎ ｅｉ Ｃ ａｇ ｃｎ，Ｃ ｉ １０ ２ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｏ ｐ ｔ ｃｅ ｅ ｎ Ｅ ｇｎ ｅｉ Ｊｌ Ｉｓｉ ｔｏ ， ｈｔ ｔ ｅ ｎ ｉｉ ｎ ｉｅｒ ｇ， ｈ ｎ ｈ ｕ ｒ ｎ ｎ ｉ ｔ ｒ ｅｕ ｌ ｎ ｈｎ ３ ０ １ ａ
多分辨率方法 ， 浏览远近 同一景物 ， 景物模型的分辨率也呈高低变化 ． 动态多分辨率地形模型的主要工作 核心为 ： 创建有效的多分辨率地形管理结构 ； 设计实时的与视点相关的地形简化算法 ； 构造合理 ① ② ⑨ 的评 价 函数 ．
一种大规模三维地形场景的可视化与漫游算法
关键 词 地理信息 系统
Ｔ３１ Ｐ９
多分辨模 型
地形 可视化
海 量数 据
中图分类号
Ｖｉｕ ｌ ａｉ ｎ ａ ｄ Ｂｒ ｗｓ ｇ ｒｔ ｍ ｏ Ｌａ ｇ －ｓ ａｅ Ｔｅ ｒ ｉ ｔ ｓ ｔ ｓ ａ ｉ ｔ ｎ ｏ ｅ Ａｌ ｏ ｉ ｚ ｏ ｈ ｆ ｒ３ Ｄ ｒ ｅ— ｃ ｌ ｒａ ｎ Ｄａ ａ ｅ
系统 、 网络 、 媒体 和虚拟 仿 真等多 种技 术手 段 ， 多 对 城 市的基 础设施 、 能机 制 自动采集 ， 态管 理 ， 功 动 以
及 辅助决 策支 持 的 数 字技 术 服 务 系 统 。数 码 城 市 的核心是 海量城 市 空间数 据 、 三维城 市地 理信 息 系
围） 和高程 值 等信息 。 数 字 地形 通 常有 矩 形 格 网和不 规 则 三角 形 网
究 ， 希 望解决 客户 端能够 选择 任 意飞行 和 鼠标漫 并 游 的路线 ， 对海量 地形 数据 进行 任意 视角 的飞 行 和 漫游 。
表 。若 用 三角形 网构建 地形 占用较 大 的 内存 空 间 ，
ｒｇｉａ ｅ ａｎ ｇ ｏ ｅｒ ａａ ａ ｄ ｔ ｘｕｒ ａａ ｄｕ ｎ ｈｅ ｐｒ ｃ ｓ ｆｒ ａ ｉ ｅ ａｔｒ ａ ｉｇ ｒ ｉ ｎ ｔｒｉ ｅ ｍ ｔｙ ｄ ｔ ｌ ｎ ｅ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒ ｇ ｔ ｏ ｅ ｓ ｏ ｅ ｌｔ ｅ ｎ ｔｎ ｂ ｏｗｓ ｉ ｍ ｌ ｅ．
Ｋｅ ｒ ｓ Ｇｅ ｇ ａ ｈ ｃＩ ｆ ｒ ｔ ｎ Ｓ ｓ ｍ ，ｍｕ ｔ —ｒ ｓ ｌ ｔ ｎ，ｔｒａｎ ｖ ｓ ａｉ ａｉ ｎ，ｍａ ｓ ｄ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｒｐ ｉ ｎ ｏ ｍａｉ ｙ ｔ ｏ ｅ ｌ ｉ ｅ ｏｕｉ ｏ ｅ ｉ ｉｕ ｚ ｔ ｌ ｏ ｓ ａａ
Ｔ３１ Ｐ９
多分辨模 型
地形 可视化
海 量数 据
中图分类号
Ｖｉｕ ｌ ａｉ ｎ ａ ｄ Ｂｒ ｗｓ ｇ ｒｔ ｍ ｏ Ｌａ ｇ －ｓ ａｅ Ｔｅ ｒ ｉ ｔ ｓ ｔ ｓ ａ ｉ ｔ ｎ ｏ ｅ Ａｌ ｏ ｉ ｚ ｏ ｈ ｆ ｒ３ Ｄ ｒ ｅ— ｃ ｌ ｒａ ｎ Ｄａ ａ ｅ
系统 、 网络 、 媒体 和虚拟 仿 真等多 种技 术手 段 ， 多 对 城 市的基 础设施 、 能机 制 自动采集 ， 态管 理 ， 功 动 以
及 辅助决 策支 持 的 数 字技 术 服 务 系 统 。数 码 城 市 的核心是 海量城 市 空间数 据 、 三维城 市地 理信 息 系
围） 和高程 值 等信息 。 数 字 地形 通 常有 矩 形 格 网和不 规 则 三角 形 网
究 ， 希 望解决 客户 端能够 选择 任 意飞行 和 鼠标漫 并 游 的路线 ， 对海量 地形 数据 进行 任意 视角 的飞 行 和 漫游 。
表 。若 用 三角形 网构建 地形 占用较 大 的 内存 空 间 ，
ｒｇｉａ ｅ ａｎ ｇ ｏ ｅｒ ａａ ａ ｄ ｔ ｘｕｒ ａａ ｄｕ ｎ ｈｅ ｐｒ ｃ ｓ ｆｒ ａ ｉ ｅ ａｔｒ ａ ｉｇ ｒ ｉ ｎ ｔｒｉ ｅ ｍ ｔｙ ｄ ｔ ｌ ｎ ｅ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒ ｇ ｔ ｏ ｅ ｓ ｏ ｅ ｌｔ ｅ ｎ ｔｎ ｂ ｏｗｓ ｉ ｍ ｌ ｅ．
Ｋｅ ｒ ｓ Ｇｅ ｇ ａ ｈ ｃＩ ｆ ｒ ｔ ｎ Ｓ ｓ ｍ ，ｍｕ ｔ —ｒ ｓ ｌ ｔ ｎ，ｔｒａｎ ｖ ｓ ａｉ ａｉ ｎ，ｍａ ｓ ｄ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｒｐ ｉ ｎ ｏ ｍａｉ ｙ ｔ ｏ ｅ ｌ ｉ ｅ ｏｕｉ ｏ ｅ ｉ ｉｕ ｚ ｔ ｌ ｏ ｓ ａａ
一种基于四叉树结构的动态多分辨率地形模型
息 的 地 表 网 格 模 型 的 生 成具 有 多种 方 法 。总 结 起 来 ． 以归 纳 可
为两 大类 ， 即基 于规 则 网格方 法和基 于 不规则 三角 网方 法 （Ｉ ： ＴＮ） （ ） 于规 则 网 格 结 构 的 多 层 次 细 节 信 息 地 表 网 格 模 型 生 １基
ｌ 引言
Ｍｅｈ ｓ 生 成算 法 ［ 该 算 法 同 上 述 四 叉 树 结 构 自适 应 格 网 生 成 ｓｅ ） ３ １ ， 算 法 比较 起 来 ， 维 持 地 表 模 型 实 时 生 成方 面 具 有 优 势 。 但 是 在
等 问题 ， 试验结果表 明。 中的算法达到 了预期 目的 ， 文 能应用于地形 场景 的三维可视化和漫 游。
关 键 词 四 叉树 层 次 细 节模 型 地 形 模 型 动 态 多分 辨 率
文 章 编 号 ｌ０ — ３ １ （０ ６ ０ — ２ ２ ０ 文献 标 识 码 Ａ ０ ２ ８３ 一 ２０ ）７ ０ ０ — ３ 中 图分 类 号 Ｔ ３ １ Ｐ ９． ９
１１ 可 视化 的意 义和 应用 ．
三 维 地 形 可 视 化 是 一 门研 究数 字 地 面 模 型 的 显 示 、简 化 、
仿真等内容 的学科 ， 它属 于计算机图形学的一个分支 。它 的应
用 涉及 游 戏 、 飞行 训 练 、 事 演 习模 拟 、 理 信 息 系统 （ Ｉ） 。 军 地 ＧＳ等 科 学 计 算 可 视 化 就 是 通 过 计 算 机 图形 学 将 枯 燥 的数 据 转 化 成 直 观 的 图形 。 助人 们 洞 察 数 据 所 蕴 含 的关 系 和 规 律 。借 助 于 帮
Ａ Ｄｙ ａ ｃ Ｍｕｔ Ｒｅｏｕｉｎ Ｔ ｒａｎ Ｍ ｏ ｅ ｓｄ ｏ ａ ｔｅ ｎ ｍｉ ｌ － ｓｌｔ ｅｒ ｉ ｄ ｌＢａｅ ｎ Ｑｕ ｄ ｒｅ ｉ ｏ
为两 大类 ， 即基 于规 则 网格方 法和基 于 不规则 三角 网方 法 （Ｉ ： ＴＮ） （ ） 于规 则 网 格 结 构 的 多 层 次 细 节 信 息 地 表 网 格 模 型 生 １基
ｌ 引言
Ｍｅｈ ｓ 生 成算 法 ［ 该 算 法 同 上 述 四 叉 树 结 构 自适 应 格 网 生 成 ｓｅ ） ３ １ ， 算 法 比较 起 来 ， 维 持 地 表 模 型 实 时 生 成方 面 具 有 优 势 。 但 是 在
等 问题 ， 试验结果表 明。 中的算法达到 了预期 目的 ， 文 能应用于地形 场景 的三维可视化和漫 游。
关 键 词 四 叉树 层 次 细 节模 型 地 形 模 型 动 态 多分 辨 率
文 章 编 号 ｌ０ — ３ １ （０ ６ ０ — ２ ２ ０ 文献 标 识 码 Ａ ０ ２ ８３ 一 ２０ ）７ ０ ０ — ３ 中 图分 类 号 Ｔ ３ １ Ｐ ９． ９
１１ 可 视化 的意 义和 应用 ．
三 维 地 形 可 视 化 是 一 门研 究数 字 地 面 模 型 的 显 示 、简 化 、
仿真等内容 的学科 ， 它属 于计算机图形学的一个分支 。它 的应
用 涉及 游 戏 、 飞行 训 练 、 事 演 习模 拟 、 理 信 息 系统 （ Ｉ） 。 军 地 ＧＳ等 科 学 计 算 可 视 化 就 是 通 过 计 算 机 图形 学 将 枯 燥 的数 据 转 化 成 直 观 的 图形 。 助人 们 洞 察 数 据 所 蕴 含 的关 系 和 规 律 。借 助 于 帮
Ａ Ｄｙ ａ ｃ Ｍｕｔ Ｒｅｏｕｉｎ Ｔ ｒａｎ Ｍ ｏ ｅ ｓｄ ｏ ａ ｔｅ ｎ ｍｉ ｌ － ｓｌｔ ｅｒ ｉ ｄ ｌＢａｅ ｎ Ｑｕ ｄ ｒｅ ｉ ｏ
基于四叉树的动态多分辨率LOD地形快速简化
基于四叉树的动态多分辨率LOD地形快速简化
王臻;胡敏;李响
【期刊名称】《计算机应用》
【年(卷),期】2007(27)7
【摘要】四叉树和多分辨率技术是目前表示地形结构和显示地形的最佳方式.在研究以往算法基础上,对基于四叉树的动态多分辨率LOD地形简化方法进行改进,建立了适合分辨率要求的节点评价系统,并提出一种双向裂缝消除方法,经距离阈值限制后分别从缩减和剖分两个相反的方向对产生裂缝的相关节点进行处理,在增强简化效果的同时提高了实时渲染的速度.
【总页数】3页(P1641-1643)
【作者】王臻;胡敏;李响
【作者单位】合肥工业大学,计算机与信息学院,合肥,230009;合肥工业大学,计算机与信息学院,合肥,230009;合肥工业大学,计算机与信息学院,合肥,230009
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.8
【相关文献】
1.基于四叉树的LOD虚拟复杂地形场景简化技术研究 [J], 李康宁;杜扬;蒋新生;王冬
2.一种基于四叉树的动态多分辨率LOD大规模三维地形绘制研究 [J], 娄高鸣;李小奇;侯健;郝进亮
3.利用动态多分辨率LOD技术的地形简化研究 [J], 孔川;罗大庸
4.基于四叉树的LOD地形简化及几何变形纠正 [J], 刘海飞;臧德彦;车建仁
5.基于自适应四叉树视相关的多分辨率地形简化 [J], 淮永建;郝重阳;范养余;罗冠;张先勇
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大规模多分辨率地形实时绘制算法研究
Ｋｅ ｏｄ ： ｉｔ ｌ ａｏ ｏｅ（ Ｅ ） ｗ ｖｌｔｍ ｌ・ ｓｌｔ ｎ ｔ ａ ｏ ｅ ｙｗ ｒ ｓ ｄ ｉ ｅ ｖｔ ｎｍ ｄｌＤ Ｍ ； ａｅ ； ｕｔｒ ｏｕ ｏ ； ｒ ｉ ｍ ｄｌ ｇａ ｅ ｉ ｌ ｅ ｉｅ ｉ ｅ ｎ
为 了实现交互实时绘 制大规模 地形 ， 在一般 采用数 字高 现 程模型 （ Ｅ 来对 地形 进行 表示 ， Ｄ Ｍ） 以反 映真 实地 形 。然 而 ， 由 于海量数据这一大规模地 形 的显 著特点 ， 即便 是 图形 工作 站也 不能满足实 时绘 制 的要求 … 。因此 ， 直接 使 用原 始 Ｄ Ｍ数 据 Ｅ 进行可视化是不现实 的。为了能在 不影 响显 示质 量的同时连续 地生成地形模型 ， 现在普遍采用多分辨率模型来解决这个 问题 。 多分辨 率地形模 型的思想 贯穿着细节层 次技术 （ Ｏ ｌｖｌ Ｌ Ｄ， ｅ ｅ ｏ ｅ ｉ 思想。例如 ， 敏等人 采 用简 单 的隔行 抽稀法 简化 ｆ ｔｌ ｄａ） 孙 不 同 Ｌ Ｄ层次 的 Ｄ Ｍ， Ｏ Ｅ 按视点距离对规则 网格进行 Ｄ Ｍ分层。 Ｅ 虽然该 方法 在一定 程度上满足了大规模地形数据实 时显示 的要 求， 但地形绘 制 的精 度较低 ， 而且不能 由低分辨 率 的 Ｄ Ｍ逆 变 Ｅ 换 到高分辨率的 Ｄ Ｍ。谭兵等 人 给 出了一 种 与视点 相依赖 Ｅ 的对地 形节点误差进行评价 的方法 ， 用基 于约束 四叉树构 建 采
关键词 ： 数字 高程模型 （ Ｅ ； Ｄ Ｍ） 小波分析 ； 多分辨率； 地形模型
中图分 类号 ：Ｐ ９ ． Ｔ ３ １９ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ０— ８９ ２ ０ ）２— ０ ２— ４ １０ ８ ２ （０ ８ ０ ０３ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ － ｍ ｅ Ｒｅ ｄｅ ｉ ｏ ａ ｓｖ ｕ ｔ－ ｓ ｌ ｔｏ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｎ Ｒｅ ｌＴｉ ｎ ｒ ｎｇ ｆ ｒ Ｍ ｓ ｉ ｅ Ｍ ｌｉＲｅ ｏ ｕ ｉ ｎ Ｔｅ ｒ ｉ ＷＡＮ ｅ，Ｚ ＡＩ ｈ ｎ － ｎ Ｉ Ｎ ｎ — ｅ Ｇ Ｐ ｉ Ｈ ｅ ｇｊ ，ＪＡ Ｇ Ｈｏ ｇｍ ｉ Ｚ ｕ
基于局部熵的实时连续多分辨率地形绘制
的绘 制算 法 分 为两 类 ： 于不 规 则 三 角 网 的地 形 基 绘制 算法【 基 于 规则 网格 的地 形 绘 制算 法［－ 、 ２ ４． Ｊ 在 多分 辨率模 型 的构 建 过 程 中 ， 者 比前 者具 有 后 更 快 的运算 速度 及较 简洁 的数 据结 构 ＿ ． ５ Ｊ
（）存 放地 形 高度 数 据 的数 据 结 构 ． 两 种 １ 有 获取 高度 数据 的途 径 ： 过 数 字 高程 模 型 （ ｉｉ ｌ 通 Ｄｇｔ ａ Ｅｅａｉ ｄｌ Ｄ Ｍ ） ｌ ｔ ｎＭｏ ｅ， Ｅ 的获 取 方 法 、 过地 形 高 ｖ ｏ 通 度 图 的获 取 方法 ．
局部 熵作 为 四叉 树 多 分 辨率 的判 断 依 据 ， 忽 视 但 了多 分辨 率 的连续 变化 ． 本文 引入 局部 熵 因子作 为粗 糙度 新 的衡量 因
数据标 准 等 ． 类 Ｄ Ｍ 数据 定 义 的 信息 较 多 ， 这 Ｅ 三 维地 形实 时绘 制 只要考 虑 网格采 样点 的间距信 息 和其对 应 的高 度数 据 即可 ． 地 形 高度 图 中 ， 每个 像 素点 的灰 度 信 息 代 表
Ｄ Ｍ 数据 并没 有统 一 的格式 标 准 ， 用 的数 Ｅ 常 据标 准有 美 国地 理 ＤＥ 数 据 标 准 和 日本 Ｄ Ｍ Ｍ Ｅ
文献 ［］ 连续 多分 辨 率 绘 制 算 法使 用拆 分 ２的 尺度 作 为地形 节 点 选 择 分 辨 率层 次 的标 准 ， 分 拆 尺度 考 虑距 离 因子和粗 糙 度 因子 ， 中 ， 糙 度 因 其 粗 子用 节 点 的高度差 来 近似模 拟 ． 文献 ［］ 虑 采用 ６考
本文实验根据中巴地球资源卫星的遥感影像提取相关地形的高度图将高度图的灰度值映射到指定地形区域的高度值区间中最后把这些高度值存储在动态分配的数组中以供实时绘制时调用
（）存 放地 形 高度 数 据 的数 据 结 构 ． 两 种 １ 有 获取 高度 数据 的途 径 ： 过 数 字 高程 模 型 （ ｉｉ ｌ 通 Ｄｇｔ ａ Ｅｅａｉ ｄｌ Ｄ Ｍ ） ｌ ｔ ｎＭｏ ｅ， Ｅ 的获 取 方 法 、 过地 形 高 ｖ ｏ 通 度 图 的获 取 方法 ．
局部 熵作 为 四叉 树 多 分 辨率 的判 断 依 据 ， 忽 视 但 了多 分辨 率 的连续 变化 ． 本文 引入 局部 熵 因子作 为粗 糙度 新 的衡量 因
数据标 准 等 ． 类 Ｄ Ｍ 数据 定 义 的 信息 较 多 ， 这 Ｅ 三 维地 形实 时绘 制 只要考 虑 网格采 样点 的间距信 息 和其对 应 的高 度数 据 即可 ． 地 形 高度 图 中 ， 每个 像 素点 的灰 度 信 息 代 表
Ｄ Ｍ 数据 并没 有统 一 的格式 标 准 ， 用 的数 Ｅ 常 据标 准有 美 国地 理 ＤＥ 数 据 标 准 和 日本 Ｄ Ｍ Ｍ Ｅ
文献 ［］ 连续 多分 辨 率 绘 制 算 法使 用拆 分 ２的 尺度 作 为地形 节 点 选 择 分 辨 率层 次 的标 准 ， 分 拆 尺度 考 虑距 离 因子和粗 糙 度 因子 ， 中 ， 糙 度 因 其 粗 子用 节 点 的高度差 来 近似模 拟 ． 文献 ［］ 虑 采用 ６考
本文实验根据中巴地球资源卫星的遥感影像提取相关地形的高度图将高度图的灰度值映射到指定地形区域的高度值区间中最后把这些高度值存储在动态分配的数组中以供实时绘制时调用
运用动态多分辨率渲染三维地形
际的情 况有较 大失 真 。所 以我们ｅ ６ ２ ０ ０ 内存 ７ ６ ８ Ｍ ，操 作 系 统 为Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｏ ｆ ｔ
Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗｓ ＸＰ Ｐ ｒ ｏ ｆ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ （ ｓ ｐ ２ ）编程 环境 ｖ ｃ ＋ ＋ ６ 调用 Ｏ ｐ ｅ ｎ ＧＬ ，实验数据有 １ ０ ２ ４ 个高度数据组成 ，我们 以观
题。
压缩 比 （ ％）
Ｏ Ｏ ７ ５ Ｏ
２
９ ３ ． ７ ５ ９ ８ ４ ４
９ ９ ６１
二 、 动 态 分 辨 率 的 分 块 四 叉 树 地 形 模 型 的建 立
国 内外学 者 对动态 多分辨率 地形模 型技术做 了
来的较 多的研究 ，提 出了可行 的算法 ，这些方法主要研 究两方面的内容 ：网格 的剖分形式和剖分准则 ，本篇结
图 四 网 格地 形 图 五 地形 的动态 实 时显示
察者 的视点 漫游三 维地形 图 中平均 函数参数 ｃ 调节 １ ／ ８
时 ，从图四中我们可 以看到离我们 的视点越近的网格越
密 集 ，而 越 远 的 网格 线 稀 疏 ，坡 度 越 陡的 区 域 网格 线 越
关系 ，距观察者越近 的节点划 分越细 ，增加渲染效果。
下 图中 观察者 的位置 （ Ｘ ，Ｙ ，ｚ ）在进行节点的细节划 分是 ，把位置为 （ Ｘ ，Ｙ ，Ｚ ）的节点 ，如果需要 细分 ，
在２ ×２ ｄ 的网格 中，其 中ｄ 为最大层数 ，不 同层包含
的三角形数 目不同下表 中列 出了０ —４ 层的压缩 比，层次
＜ ０ Ａ Ｃ Ａ Ｄ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ａ Ｒ Ｃ Ｈ 学术研究
运用动态 多分辨率渲染 三维地形
Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗｓ ＸＰ Ｐ ｒ ｏ ｆ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ （ ｓ ｐ ２ ）编程 环境 ｖ ｃ ＋ ＋ ６ 调用 Ｏ ｐ ｅ ｎ ＧＬ ，实验数据有 １ ０ ２ ４ 个高度数据组成 ，我们 以观
题。
压缩 比 （ ％）
Ｏ Ｏ ７ ５ Ｏ
２
９ ３ ． ７ ５ ９ ８ ４ ４
９ ９ ６１
二 、 动 态 分 辨 率 的 分 块 四 叉 树 地 形 模 型 的建 立
国 内外学 者 对动态 多分辨率 地形模 型技术做 了
来的较 多的研究 ，提 出了可行 的算法 ，这些方法主要研 究两方面的内容 ：网格 的剖分形式和剖分准则 ，本篇结
图 四 网 格地 形 图 五 地形 的动态 实 时显示
察者 的视点 漫游三 维地形 图 中平均 函数参数 ｃ 调节 １ ／ ８
时 ，从图四中我们可 以看到离我们 的视点越近的网格越
密 集 ，而 越 远 的 网格 线 稀 疏 ，坡 度 越 陡的 区 域 网格 线 越
关系 ，距观察者越近 的节点划 分越细 ，增加渲染效果。
下 图中 观察者 的位置 （ Ｘ ，Ｙ ，ｚ ）在进行节点的细节划 分是 ，把位置为 （ Ｘ ，Ｙ ，Ｚ ）的节点 ，如果需要 细分 ，
在２ ×２ ｄ 的网格 中，其 中ｄ 为最大层数 ，不 同层包含
的三角形数 目不同下表 中列 出了０ —４ 层的压缩 比，层次
＜ ０ Ａ Ｃ Ａ Ｄ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ａ Ｒ Ｃ Ｈ 学术研究
运用动态 多分辨率渲染 三维地形
一种视相关多分辨率模型及其在地形绘制中的应用
Ｄ ＭＧ ｉ ＊ Ｓ ｎ ４ ； ∥４ Ｅ ｒ ｄ ｐ ｏ［ ］ 个子节点指针
ＤＥＭＧｒ ｐ ａｅ ｔ ∥ 父 节 点 指 针 ｉ ｄ Ｐ ｒｎ ；
ＤＥＭ Ｇ ｒ ｐ ｆ ， ｐ ｇ ｔ －ｐ ｔｏ ， ｉ ｄ Ｌｅｔ Ｒｉ ｈ ，Ｒ Ｂｏ ｔ ｍ －
域 ， 中， 其 根节点覆 盖整 个地形 区域 ， １ 地 形的 涉及
中圈分类 号：２１５ Ｐ３．
地 形 可 视 化 领 域 中 ． 形 多 分 辨 率 模 型 的 构 地 建 在 地 形 实 时 绘 制 中具 有 非 常 重 要 的 作 用 目前
误 差 较 大 。基 于 地 形 四 叉 树 的 地 形 绘 制 的 基 本 思
想就是在绘制 效率和地形表示误差之 间寻求一 个
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第 １ ｊ卷第 １崩
２０ ０ ２年 ３ 月
测 绘 学 院 学 报
Ｊ ｕｒａ ｆＩ ｓｈ ｔ ｔ ｒ ｅ ｉｇ ａ ｄＭ ａ ｐｎ ｏ ｎ ￣。 ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｖ ｙｎ ｎ ｐ ｉｇ Ｓｕ
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型 和基 于树 数 据 结 构 的 多 分 辨 率 层 次 模 。
型一 。但 总 的 说 来 ， 基 于 三 角 网 剖 分 的 多 分 用
辨 率层 次模 型来进行地形场 景实时绘制 的算法并 ２ 地 形 多 分 辨 率 模 型
不 多 ， 前该 领 域 研 究 最 多 的还 是 基 于 树 数 据 结 目
ｆＤＥ ｐ Ｍ
ｍＭ ａ Ｒｏ 和 ｎ ａ Ｃ １ 别 表 示 地 形 在 纬 度 和 ｘ ｗ Ｍ ｘｏ分
模型实时绘制算 法 ， 在该 算法 中引入 了视 相关 的 概念 ， 实现了基于四叉树 的地形 结点的快 速查询 ．
多分辨率LOD模型的简化算法
多分辨率ＬＯＤ模型的简化算法摘要：对HOPPE视区裁剪算法中包围球的建立方法进行了改进，提出一种基于视角变化和LOD技术的视区动态包围球裁剪算法。
使用该算法构造基于TIN 地形的多分辨率LOD模型，避免了节点误判及大量无谓的节点分解计算，提高了实时漫游地形建模速度。
关键词：地形可视化；HOPPE算法；TIN地形；LOD模型；简化1引言地形是人类社会赖以生存并从事一切实践活动的根基。
地形可视化技术是计算机图形学的一个重要应用领域和研究方向，一直是人们的研究热点。
在图形三维显示中，往往采用不规则三角网（TIN：Triangulated Irregular Network）表示地形表面，如图1。
地形漫游建模的特点：准确性。
观察者能根据某一时刻，所观察到的部分地形，判断其在整张地形图中的位置。
要求生成的模型要在一定的视觉误差范围内；真实性。
地形表面模型的生成应根据相对观察者视点的远近，给予多分辨率，距离视点远的分辨率低，距离视点近分辨率高。
目前，基于当前计算机硬件的发展现状，对于实现具有特征的大数据量地形实时漫游，既要保持视觉效果，又要提供较高的刷新频率，仍是一大难题。
从建模的角度来解决大数据量地形的实时显示问题，是目前解决这个问题的重要方法[1]。
其中，构造、简化地形表面的多分辨率LOD模型是一个非常重要的手段。
细节层次模型（Layer of Details，LOD）是一种表达多种不同精度水平的数字高程模型。
LOD技术利用人眼的视觉冗余特性，按照视线方向和距离视点的远近及地物本身的复杂程度不同，对地形场景的不同部分采用不同程度的细节层次进行描述。
这种描述方法，不仅符合人眼的视觉观察特性，更大大的减小的地形绘制过程中需要处理的三角形数量，加速了地形的实时绘制速度。
本文主要对TIN地形进行视区裁剪时，常使用的HOPPE算法进行改进，提出一种基于视角变化和LOD技术的视区动态包围球裁剪算法。
使用该算法构造基于TIN地形的多分辨率LOD模型，避免了节点误判及大量无谓的节点分解计算，提高了实时漫游地形建模速度。
基于视点的多分辨率地形LOD生成方法
同一场景或场景中的物体 ， 用具有不同细节的描述 方法得 到一 组 新 模 型 的技 术 。显 示 时 根 据 某种 判
断条件 ， 当 的选 择某 个 细 节 层 次模 型进 行 显 示 。 适
点因素的影 响 ； 网格 简化过程更 易于理解 和执 使
行 ， 能满足 地形 可视 化 的基本要 求 。 并
点表示 ， 并移去退化多边形 ； ③几何元素删除算法 。 其 中包 括 ： 直接 删 除法 、 近平 面合 并法 及边 折 叠法 。
通过 一定 的评 价标 准 ， 行点 、 、 或三 角形 的删 执 线 面
４ ３ 视 点相 关 的 Ｌ Ｄ选择 标 准 ． Ｏ
根 据 模 型 在场 景 的位 置 和重 要 性 来 动态 调 整 网格 的复杂 度 ， 文用 三 个 参 数 来 表 示 ： 视 点 与 本 ①
Ｌ Ｄ技术允许 在不影响 图像质量 的前 提下 ， Ｏ 以不 同的细节 表 达 同一三维 模 型 ， 合 观察 点 的位 置 并结
决定 模 型细 节 的选 择 ， 以减 少 图形 处 理 的复 杂度 ，
２ 相 关 研 究
Ｌ Ｄ技术 发展 至今 已形 成 了一 套 极 为 繁 荣 的 Ｏ
提高图形生成效率 ， 达到实时动态绘制要求 。实时
收稿 日期 ：０ ６年 １ 月 １ ２０ １ ６日， 回 日期 ：０６年 １ 月 ２ 修 ２０ １ ３日
作者简介 ： 黄振亮 ， ， 男 副教授 ， 研究方 向为 电力 电子及 自动控制研究 。
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２０ ０７年第 ３期
舰 船 电 子 工 程
类 ５： 自 卜＿ ① 适应细分型算法。输人原始模 型的 ］ 最初形式 ， 根据指定 的误差容限 ， 多次细分生成简 化模型 ； ②采样性算法 。将空间划分为多个立方单 元， 计算单元 中各顶点 的代表点 ， 将该 点用其代表
多分辨率LOD模型的简化算法——基于实时漫游的TIN地形
多分辨率LO D模型的简化算法——基于实时漫游的TI N地形全蕾司红伟(东华理工大学数学与信息科学学院，江西抚燃344000)摘要：对H O PPE视区裁剪算法中包围球的建立方法避行了改迸，提出一种基于视角变化和LO D技术的视区动态包围球裁剪算法。
使用该算法构造基于TIN地形的多分辨率LO D模型，避免了节点误判及大量无谓的节点分解计算，提高了实时漫游圭电形建模速度。
关键蕾霹：缝影冒筏化；HO P憝_蒡法；T IN造影；LO D模鍪；麓化‘1引富地形是人类社会赖以生存并从攀一切实践瀵渤的根基。
地形霹橇{乏技术是}}冀税鬻形学豹～令重要应麓领域稻研究方向，一直是人们的研究热点。
在图形二i维显示中。
往往采用不规则=三角网(”N：Tf i ang ul at exl l r r egadar N et w or k)表示地形表面，如躅l。
瑷1T I N地形模型缝形澄游建模麓特点：准确性。
溉察者撬掇弦菜一时刻，掰观察判的音11分地形，判断其在整张地形图中的位鬣。
，要求生成的模型要在一定的视觉误箍范围内；真实性：地形表黼模型的生成皮辗据相对观察者攫点瓣远近，绘予多分辨攀，鼯离视点远酶分辨率低，跨离视点近分辫窜高。
目前．．鹱于当前计算机硬件的发腮现状．对予实现具有特征的大数据域地形实时漫游，既委保持视觉效果。
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从建模酶角度来鼹决大数据量建形的实时显示问题，是目翦解决这个问题的重要方法¨i。
其中，构造、简化地形表丽的多分辨攀LO I)模型是一个非常镦要的手段。
细节必次模型(L ayer of D et ai l s．L O D)是一种表达多种不同猿度本平黪数字裹程攘磺。
L O D技零穰霉夫眼盼疆觉冗余特性，按照视线方向和鞭离视点的远近及地物本身的复杂程度不同，对地形场景的不同部分采用不『司稷度的细节屡次进行描述。
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不仅符合人眼的视觉观察特性，更大大的减小的缝彩绘嗣避缀审需要处壤的二角形数爨，攘速r施髟酶实融绘制速度。
面向飞行仿真的四叉树多分辨率地形实时优化
快 的方 式．
关键 词 ： 飞行 仿 真 ；多分 辨 率地形 ；四叉树 ；实时优化 ；顶 点误 差 ； ｅａ Ｖ ｇ
中图分类 号 ：Ｔ ３ １ ９ Ｐ ９ ． 文 献标 志码 ： Ａ
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关键 词 ： 飞行 仿 真 ；多分 辨 率地形 ；四叉树 ；实时优化 ；顶 点误 差 ； ｅａ Ｖ ｇ
中图分类 号 ：Ｔ ３ １ ９ Ｐ ９ ． 文 献标 志码 ： Ａ
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（ ．Ｅ ｇ ｅｅｒｈＣ ｎｅ ｏ ｏｔ ｎｒ ｕｐｙＣ ａｎＴ ｃ ．ｏ ｉｉｒ ｆ ｄ ． Ｓ ａｇａ Ｍａｉｍ ｎｖ ， １ ｎ．Ｒ ｓａｃ ｅｔｒ ｆ ｎ ｉｅ ｐ ｌ ｈｉ ｅｈ ｆ ｎｓｙｏ ｕ ， ｈｎｈｉ ｒ ｉｅＵ ｉ Ｃ ａ Ｓ Ｍ ｔ Ｅ ｔ ．
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三维地形中多分辨率影像模型建模方法
地形 的真 实性 是地形 可视化 的重要 组成部 分。 使
的 Ｃｌ — ｐ技术【 ３， 而实现任意大小影像 的纹理 ｉ Ｍａ ｐ １１ － 从 映射。在实际 中，大规模 地形的高分辨率纹理影像远 远 大于该 限制 ，为 满足计算机 图形渲 染设备的要求 ，
ｉ ｎ ｅ ｓ ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ａ ｅ ｔ ｒ ．Ｉ ｒ ｅ ｄ ｒ ｓ ｅ ｉｓ ｆ ｃｅ ｃ ｆ ｔｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ａ ｎ ｌｔｘ ｕ ｅ ｔ ｅ ｄ ｈ ｉｃ ｍｅ ｌｔｘ ｕ ｅ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ａ ｄ ｅ ｓ ｔ ｎ ｕ ｏ ｈ ｉ ｉｎ ｙ ｏ ｏ ｖ ｎ ｉｎ ｌｍａ ｕａ ｅ ｔ ｒ ｈ ｐ ｅ ｅ ａ ，ｔｉ ａ ｅ ａ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ｍａ ｅ ｔ ｘ ｒ ｕ ｏ ｔｃ ｐ ｅ ｅ ａ ｒｎ ｉｌ ｎ ｍｅｈ ｄ，ａ ｄ ｉｃ ｍｅ ｌ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｈ ｓ ｐ ｏ ｕ ｅ ｉ ｇ ｅ ｔ ｅ ａ ｔ ｍａｉ ｉｃ ｍｅ ｌｐ ｉｃｐ ｅ ａ ｄ ｈ ｕ ｔｏ ｎ
ＯＵ ＡＮＧ ｅ ｇ ， ＨＯＵ ａ － ｉ ｇ Ｙ Ｆ ｎ Ｚ Ｘｉ ｏ Ｐ ｎ ￣
（． ｈ ｎ ｑｎ ｒｎｐ ｒ ｔ ｎＭａ ａ ｅ ｎ ｄ ｎｕｔ ｇＣ ． ｔ． ｆ ｈｎ ， ｈ ｎ ｑｎ ０ ０ ０ Ｃ ｉａ １Ｃ ｏ ｇ ｉｇＴａ ｓｏｔ ｉ ｎ ｇ ｍｅｔ ｎ ｓ ｌｎ ｏ， ｄ ｏ Ｃ ｉａ Ｃ ｏ ｇ ｉｇ ０ ６ ， ｈｎ ； ａｏ ａ Ｃｏ ｉ Ｌ ４
ｅ ｐ ｒ ｎ ｒｖ ｓｔａ ｉ ｍｅｈ ｄ ｄ ｅ ｏ ｎｙ ｒｄ ｃ ｈ ｅ ｎ ｔ ｔ ｎ ｑ ａｉ ，ｂ ｔｉ ｌ ｂｅ ｔ ｘ ｅｉ ｔｐｏ ｅ ｔｔ ｓ ｔｏ ｏ ｓｎ ｔｏ ｌ ｅ ｕ ｅ ｔｅｄ ｍｏ ｓｒ ｉ ｕ ｌ ｍｅ ｈ ｈ ａｏ ｙ ｔ ｕ ｓａｓ ａ ｌ ｏ ｏ
基于ROAM算法的动态地形可视化研究
法 。最后通过一个动态壕沟的实例验证 了算法的可行性 。 关键词 ： 地形可视化 ； 多分辨率 ； 实时优化自适应网格 ； 动态地形 中图分类号 ：＇ ９ ． Ｐ １９ Ｉ３ 文献标识码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ａ ｃ Ｏｎ ＲＯ ＡＭ — ｂ ｓ ｄ Ｄｙ ａ ｉ ｒ ａ ｎ Ｖｉｕ ｌ ａ ｉｎ － ａ ｅ ｎ ｍ ｃ Ｔｅ ｒ ｉ ｓ ａ ｉ ｔｏ ｚ
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ｖ ｕｌ ａｏ ｇｒｈ ａｅ ｅｎｄｓｕｓｄ ｐｃ ｌ ｔ ｎ ｏ ａ ｅｎｐ ｉ ｏ ａ —ｔ ｅ ｐｉ ｌ ｄｐｉ ｅｈｓ ｉ ａｉ ｔ ｎａ ｏ ｔ ｈｖ ｅ ｉ ｓ ．Ｓｅｉ ｔ ｔ ｎｈｓ ｅ ａ ｎｒ ｌ ｉ ｔ ｌ ａａｔ ｇｍ ｓｅ ｓ ｚｉ ｌ ｉ ｍｓ ｂ ｃ ｅ ａ ａ ｅｉ ｂ ｄ ｅ ｍ ｏ ｍａ ｙ ｎ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ａ ｃ Ｏｎ ＲＯ ＡＭ — ｂ ｓ ｄ Ｄｙ ａ ｉ ｒ ａ ｎ Ｖｉｕ ｌ ａ ｉｎ － ａ ｅ ｎ ｍ ｃ Ｔｅ ｒ ｉ ｓ ａ ｉ ｔｏ ｚ
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基于四叉树的动态多分辨率LOD地形快速简化
ｔ ｉｔ ｃ ．Ｉ ｓｍｐ ｉ ｅ ｈ ｅ ｒ ｉ ｆ ｃｅ ｔ ｎ ｎ ｒ ａ ｅ ｈ ｎ ｅｉ ｇ ｓ ｅ ｄ． ｏ ｄ ｓａ ｅ ｔ ｉ ｌ ｓｔ ｅ ｔ ｒａｎ ｅ ｉｎ ｌ ａ ｄ ｉｃ ｓ ｓ ｔ ｅ ｒ ｄ ｒ ｐ ｅ ｎ ｉ ｆ ｉ ｙ ｅ ｅ ｎ
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第２ ７卷 第 ７期
２０ ０ ７年 ７月
文章 编 号 ：０ １ ９ ８ （ ０７ ０ １０ — ０ １ ２ ０ ） ７—１４ — ３ ６１ ０
计 算 机应 用
Ｃｏ ｕｔｒＡｐ ｉ ａｉｎｓ ｍｐ ｅ ｐｌｃ ｔｏ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ７ １２ ．
地 形简化 目的一致 。
研究热点 。 目 前使用最 多 的是 利用 Ｌ Ｄ 算法生 成地形 的连 Ｏ 续多分辨率模型 ， 而完成地形实时多分辨率显示 的方法 。 进 层次细节 （ ｅｅ Ｏ ｅａ ，Ｏ 模型 是指在 同一个 场景 Ｌ ｖｌ Ｄ ｔ ｌＬ Ｄ） ｆ ｉ
中依据视觉观察的特性 ， 远离 视点 的物体 用较粗 细节表 示而
中 图分类 号 ：Ｉ ３ １ ８ ， ９ ． ＇ Ｐ 文献 标 志码 ： Ａ
Ｋｅ ｏ ｄ ：ｍｕ ｉ ｓｌ ｉ ；ｎ ｄ ；Ｌ ｖ ｌ ｆ ｅａ （ Ｏ ） ｒｃ ｓ ｙ ｗ ｒ ｓ ｌ ． ｏ ｔ ｎ ｏ ｅ ｅ ｅ ｔｉ Ｌ Ｄ ；ｃａｋ ｔｒ ｕ ｏ ｅ Ｏ Ｄ ｌ
Ａｆ ｒａ ｖ ｒ ｌ ｒ ｓ ａ ｃ ｆｆｒ ｒａｇ ｒ ｈ ｔ ｏ ｅ ａｌ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｍｅ ｌ ｏ ｉ ｍ，ａ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｓｍａ ｅｆ ｒＬ ｅ ｒ ｉ ｉ ｌ ｃ ｔ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ａ ｒｅ ｅ ｎ ｏ ｔ ｎ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔ ｗａ ｄ ｏ ＯＤ ｔ ｒａｎ ｓ ｍｐ ｉ ａｉ ａ ｅ ｎ ｑ ｄ ｔ ．Ａ ｉ ｆ ｏ ｕ ｅ
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第２ ７卷 第 ７期
２０ ０ ７年 ７月
文章 编 号 ：０ １ ９ ８ （ ０７ ０ １０ — ０ １ ２ ０ ） ７—１４ — ３ ６１ ０
计 算 机应 用
Ｃｏ ｕｔｒＡｐ ｉ ａｉｎｓ ｍｐ ｅ ｐｌｃ ｔｏ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ７ １２ ．
地 形简化 目的一致 。
研究热点 。 目 前使用最 多 的是 利用 Ｌ Ｄ 算法生 成地形 的连 Ｏ 续多分辨率模型 ， 而完成地形实时多分辨率显示 的方法 。 进 层次细节 （ ｅｅ Ｏ ｅａ ，Ｏ 模型 是指在 同一个 场景 Ｌ ｖｌ Ｄ ｔ ｌＬ Ｄ） ｆ ｉ
中依据视觉观察的特性 ， 远离 视点 的物体 用较粗 细节表 示而
中 图分类 号 ：Ｉ ３ １ ８ ， ９ ． ＇ Ｐ 文献 标 志码 ： Ａ
基于DirectX的多分辨率动态DEM构网算法研究
细节层次 的模型 以达到提高显示 效率的 目的【 ４ １ 。 第一种方法无需实时的计算 ， 因此它可以节省资
［ 收稿 日期】 ２ ０ — ２ ２ ０ ８０ — ３ ［ 作者简介】 ￣ＮＮ（９ １）女 ， １ ８一 ， 河南郑州人， 在读博士生， 主要研究方向为军事地理信息系统。
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感 知 的特 点 来 简 化 模 型 ，是 模 型 简 化 的一 种 利
器。当物体离我们很远 时， 我们看到的物体就会 变得非常小 ， 表现在屏幕上 时 ， 这个物体只 占据
几个甚 至 一个像 素 。 时如 果我 们 用很多 的三 角 这 形来 表示 它 ， 只是 浪费 时间 和资 源 。相反 ， 如果 当
一
如何方便 、 高效 、 实时地简化地形数据 ， 就成为地 形三维显示程序的一个首要解决的问题。解决这
一
大 瓶颈 。 立实 时交 互 的虚 拟地形 成为 目前 国 建 目前 地 形 模 型 主 要 分 为 规 则 格 网 模 型
问题 的一个 比较好 的办法就 是 Ｌ Ｄ算法 。 Ｏ Ｌ Ｄ是层 次细 节 （ｅｅｏ ｅａ） 称 ， 是 Ｏ Ｌｖｌｆ ｔｌ Ｄ ｉ的简 它
Ｒ Ｇ模 型 中顶 点 分 布 的规 则 性 ， Ｓ 使得 这 种模 型 比
ＴＮ模 型具 有更 大 的应 用价 值 （ Ｉ 如在 地 形分 析 中
一
般都选用 Ｒ Ｇ模型） Ｓ ，但也同时带来 了较大的
数据冗余［ ” 。本文主要探讨基于地形 Ｒ Ｇ模型的 Ｓ 多分 辨率 动态 构 网算法 。
上 的渲染 速 度 ， 次渲 染 的 三角 形 数 目一般 不 能 每 大 于 ３０ ００个 ， 般在 ２０ 右 才能 保 持较 好 的 一 ００左
cesium地形原理
cesium地形原理Cesium地形原理Cesium是一种基于WebGL的开源3D地球可视化引擎，它可以在浏览器中实现高性能的地球渲染和交互。
Cesium的地形原理是其核心技术之一，它可以让用户在地球上自由漫游，观察地球表面的各种地形特征。
Cesium地形原理的基础是数字高程模型（DEM），它是一种用于描述地球表面高程的数字模型。
DEM可以通过多种方式获取，例如激光雷达、卫星遥感、航空摄影等。
Cesium支持多种DEM格式，包括SRTM、DTED、CZML等。
Cesium地形原理的核心算法是地形瓦片（Terrain Tile），它是一种将地球表面划分为小块的方法。
每个地形瓦片包含一定范围内的高程数据和纹理数据，可以通过网络动态加载。
Cesium使用了一种基于四叉树的层次结构来组织地形瓦片，这种结构可以有效地管理大规模的地形数据。
Cesium地形原理的另一个重要特点是多分辨率地形（Terrain LOD），它可以根据观察距离和屏幕分辨率自动调整地形瓦片的细节级别。
这种技术可以在保证地形质量的同时，提高渲染性能和网络传输效率。
Cesium地形原理还支持多种地形效果，例如阴影、水面反射、雾效等。
这些效果可以让用户更加真实地感受地球表面的特征。
Cesium地形原理的应用非常广泛，例如地理信息系统、虚拟现实、游戏等领域。
在地理信息系统中，Cesium可以用于可视化地球表面的各种数据，例如地形、气象、交通等。
在虚拟现实中，Cesium 可以用于创建逼真的地球场景，让用户身临其境地感受地球的美丽。
在游戏中，Cesium可以用于创建开放世界游戏，让玩家在地球上自由探索。
Cesium地形原理是一种高效、灵活、可扩展的地球渲染技术，它可以让用户在浏览器中实现逼真的地球场景。
随着WebGL技术的不断发展，Cesium地形原理将会有更广泛的应用前景。
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能力， Ｇ ｏ ｐ ｐ算 法基 础 上提 出 了一 种 多分 辨 率 动 态地 形 算 法。该 算 法能 较好 地 生成连 续 在 ｅＭｉＭａ Ｌ ＯＤ地 形 模型 ， 支持 高度场 和 亮度 的实 时变化 。 通 过 实验 证 明 了算 法 的可行 性和 有 效 性 ， 已在 系
统 中应用 。
关 键词 ：计 算机应 用 ；多 分 辨率 ；动 态地 形 ；层次 细 节 ； ｅ ＭｉＭａ Ｇｏ ｐ ｐ
中图分 类号 ： ３ １ ９ ＴＰ ９ ．
文献 标 志码 ： Ａ
文章编 号 ：１ ０ —０ ３ ２ ０ ）９１ ５ —５ ０ ０１ ９ （ ０ ７ ０ —０ ３０
Ａｎ Ａｌ ｏ ｉｈｍ ｏ ｕ ｔ－ ｅ ｏ ｕ ｉ ｎ Ｄｙ ａ ｉ ｒ ａ ｎ ｇ ｒｔ ｆ ｒ Ｍ ｌｉｒ ｓ ｌ ｔｏ ｎ ｍ ｃ Ｔｅ ｒ ｉ
●
（ ． 放 军 理 工 大 学 工 程 兵 工 程学 院 ，江 苏 南 京 ２ ０ ０ ；２ 中 国 卫 星 海 上 测控 部 ，江 苏 江 阴 ２ ４ ３ ） １解 １０ ７ ． １ ４ １
摘要 ：在 多用工 程 车训练 模拟 系 统研 究 中， 态 地 形 的 实 时可视 化 是 重 点也 是 难 点。研 究 了 动 现 有层 次细 节（ ＯＤ） 形 生成 算 法特 点。根 据 动 态地 形 要 求， 了适 应 现有 系统 图形 硬 件 的处 理 Ｌ 地 为
ｖｈｃ ｒｉｉｇｓ ｌ ｉ ｙｔｍ ． ｈ ｈ ｒｃｅ ｆ ｘｓｉｇｌ ｅ ｏ ｅａ （ Ｏ ｅ ｉｅｔａ ｎ ｉ ａ ｏ ｓｓｅ Ｔ ｅｃａａｔｒ ｉ ｎ ｖｌ ｆｄｔｉ Ｌ Ｄ）ｔｒａ ｌ ｒ ｈ ｌ ｎ ｍｕ ｔ ｎ ｏｅ ｔ ｅ ｌ ｅｒｉ ａ ｏｉ ｍｓ ｎ ｇ ｔ
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在车辆 驾驶 训 练 模 拟 系 统 、 拟 战场 环 境 以及 虚
类 地形 被 称作动 态地形 。本文分 析 了多分 辨率地 形 算 法 ， 对实 际应 用 中对动 态 地形 的需 要 ， 针 采用 Ｇｅ — ｏ ｐ ｐ算法 实现 了 动态 地形 的扩 展 ， 出 了一 种 ＭｉＭａ 提 多分 辨 率 动 态 地 形 算 法 。实 验 表 明该 算 ｒ ａ ｉ ｅ ｃ ａ ｇ ｓ ｏ ｅｇ ｔ ｆ ｌ ｎ ｒ ｈ ｎ ｓ ．Ｔｈ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌｒ ｓ ｌ ｐ ｏ ｅ ｄ ｌ ｎ ｕ ｐ ｒ ｅ ｌｔ ｈ ｎ ｅ ｆ ｈ ｉｈ ｉ ｄ ａ ｄ ｂ ｉ ｔ ｅ ｓ ｍ ｅ ｇ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｒ ｖ ｓ ｍ
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维普资讯
第２ ８卷 第 ９期
２ ００ ７年 ９月
兵
工
学
报
Ｖｏ１２８ ． ＮＯ． ９
Ｓｅ ｐ． ２ ７ ００
Ａ ＣＴＡ ＲＭ ＡＭ ＥＮＴＡＲ Ｉ Ａ Ｉ
一
种 多分 辨 率 动 态 地 形算 法
张 琦 、 ，刊、 ，剥、 ，剥 伟 丰 劭文
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