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全球地形可视化方案的设计与实践

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一、全球地形可视化方案的设计和实践(论文文献综述)

戈文一[1](2021)在《面向D级飞行模拟机视景系统的高真实感三维地形构建关键技术研究》文中认为近年来,民航航空运输业迅速发展的同时给航空安全带来巨大挑战。作为飞行员适航训练的核心装备,D级飞行模拟机对提高飞行安全性具有重要且不可替代的作用。地形采样数据能够真实获取全球范围的地表信息,这与飞行仿真训练特点高度契合,因此D级飞行模拟机视景系统通常以真实地形采样数据构建的三维地形为核心,营造逼真的飞行场景为飞行员提供必要的视觉信息。三维地形的真实感和实时性决定了飞行训练的质量,进而影响飞行安全。本文在满足D级飞行模拟机关于三维地形鉴定标准的基础上,研究地形采样数据中DEM和遥感影像的预处理方法,并以优化后的采样数据为数据源,研究三维地形的调度渲染方法实现高真实感三维地形构建。本文主要贡献如下:(1)本文充分分析了现有三维地形构建及地形采样数据预处理过程中存在的问题,提出了一种面向D级飞行模拟机的地形采样数据自动化预处理框架,涉及基础数据管理、DEM预处理、遥感影像预处理、采样数据质量评价以及三维地形构建等模块。受限于篇幅与研究精力,本文从应用出发针对三维地形构建过程中的必要步骤进行深入研究,主要包括遥感影像去雾、遥感影像超分辨率、DEM预处理以及三维地形调度渲染等关键技术,从而为构建高真实感三维地形打下初步基础。(2)针对使用雾霾影像构建的三维地形存在颜色失真、能见度差等问题,本文提出了一种基于编-解码器结构的遥感影像去雾模型,充分利用遥感影像的空间上下文信息,有效结合影像数据像素到像素、区域到区域之间的浅层与深层映射关系实现影像去雾。设计优化了模型的特征提取结构,通过引入多尺度卷积提取影像的多空间分辨率特征,通过引入特征注意力适应遥感影像的复杂纹理结构实现多分辨率和多地形地貌条件下的影像去雾,最后通过引入组归一化、FRe LU激活函数以及多任务损失进一步提高模型去雾质量。真实实验数据结果表明:本文方法在不同分辨率和多地形场景下的遥感影像去雾处理中都获得了优异的性能,具有较高的去雾质量,能够较好地满足D级飞行模拟机对地形采样数据的要求。(3)针对影像分辨率不足导致三维地形精度低、关键地物信息辨识度差等问题,本文提出了一种基于生成对抗网络的遥感影像超分辨率模型,并构建了专门面向飞行模拟机视景仿真的遥感影像超分辨率Airport80数据集用于模型训练。通过引入生成对抗机制,训练生成器重建超分辨率影像,鉴别器专注于真实高分辨率影像与生成影像之间的真伪判断,以生成更真实的高分辨率影像。改进了生成器网络结构,提出一种基于特征注意力的低频地形特征提取方法以提高模型的跨地域泛化能力,通过引入可变形卷积重构遥感影像的高频地物细节以增强关键地物信息。基于Airport80数据集的真实遥感影像数据实验表明,本文方法能够有效提高影像分辨率,较好地满足飞行模拟训练对构建高精度三维地形的要求。(4)根据D级飞行模拟机中三维地形构建流程,研究DEM预处理和三维地形调度渲染方法,验证了经过预处理优化后地形采样数据的实际应用价值。首先,提出一种DEM快速配准校正方法实现了DEM数据和机载导航数据库的准确匹配。其次,设计了一种基于Infini Band的同步地形调度渲染结构,并通过研究海量数据组织管理方法、地形纹理渲染方法以及坐标精度控制方法,实现了高性能渲染引擎下的高真实感全球三维地形构建。通过在真实B737-300型D级飞行模拟机的应用验证说明,本文方法明显提高了地形采样数据的清晰度、精度及准确性,优化后的地形采样数据可有效提升三维地形的真实感,且实时性能够满足D级飞行模拟机的要求。同时,本文提出的地形采样数据预处理框架对飞行视景仿真领域的三维地形构建具有较强的借鉴意义。

孙德鹏[2](2020)在《智慧林业防火物联网智能分析平台关键技术研究》文中进行了进一步梳理近年来,我国森林火灾频发,给森林资源及人民生命财产带来巨大的损失。对此,国家先后制定了《森林防火条例》和《中国智慧林业发展指导意见》,提出将先进的科学技术应用到我国森林防火工作中。尤其是“智慧林业”概念的提出,为我国森林防火工作出具了更为完整、系统的技术体系和指导意见。本文以“智慧林业”为框架,以崂山国家森林公园为研究区域,研究如何将三维地理信息技术、无线传感器网络技术、人工智能等新一代前沿技术应用于森林防火系统建设中,并搭建智慧林业防火物联网智能分析平台。本文研究的主要内容有:(1)为减少山地森林环境对防火物联网节点选址的影响,提出三维GIS和层次分析法集成的节点优化选址策略,实现了候选节点在有效覆盖、地形通视、监测位置、光照辐射、可视域范围等外部影响因素上的定量表达和权重排序,以达到森林防火物联网节点优化选址的目的;(2)研究了基于Web GIS的森林防火三维地理信息数据可视化技术。利用Arc GIS三维开发技术,通过高程数据与卫星遥感影像叠加的方式,实现了高分辨率的真三维影像地形图的构建,并完成了3ds Max制作的森林防火资源地物三维模型的融合展示,为森林防火三维地理信息数据可视化及智能分析提供了基础底图;(3)针对森林火灾扑救过程中林区路网不完善、路径规划不合理的问题,提出林火扑救道路选线模型。首先利用GPS轨迹数据提取了林区路网,其次利用图论的Node-Arc模型和Arc GIS的Coverage地理数据模型完成了林区路网拓扑结构的构建与存储,最后结合森林环境特点,设计了将高程差作为启发信息的A*算法,并验证了将其应用到森林火灾路径规划的可行性。本文结合森林防火的实际需求,实现了智慧林业防火物联网智能分析平台,并根据功能的不同分为图层管理模块、防火物联网模块、智能视频监控模块和生态环境检测模块。相比传统森林防火平台,该平台具有实时渲染地形影像、当地地名、林区路网、防火资源等静态数据以及林区人群活动信息、生态环境参数等动态数据的功能,可为森林防火系统建设提供参考。

林鑫[3](2020)在《三维地形的简化与实时渲染技术研究》文中认为在众多的三维虚拟环境中,三维地形是最主要的构成要素之一。因为地形具有覆盖面积广和数据量大的固有特点,如何在诸如地理信息系统、军事仿真系统、大型三维游戏等应用场景中实时渲染三维地形一直是图形学中的一个重要问题。近些年来随着“数字地球”和VR等应用技术的不断升温,如何对三维地形进行简化并实时渲染成为了图形学的研究热点之一。基于该背景,本文以实现全球范围三维地形实时漫游渲染为目标,对大规模地形简化与实时渲染相关技术进行了研究。大规模地形渲染中主要存在两大难题,其一是显卡是个资源有限的系统,无法对海量的地形数据进行实时处理,其二是当地形规模大到一定程度时,内存无法将数据全部加载处理。针对这两个难题,论文对现有主流的基于四叉树的动态多分辨率LOD地形绘制算法以及基于分层分块策略的out-ofcore技术进行了深入研究,并进行了针对性的改进与优化,提出了一套完整的针对全球三维地形的简化与实时渲染技术方案,实现了对全球地形的高效实时渲染。总结起来,论文完成的主要研究工作与贡献如下:1.对全球SRTM地形高程数据中所存在的问题进行了分析,采用去空洞处理、边缘连接处理以及三次样条插值缩放处理,使地形数据达到了符合四叉树LOD算法进行地形渲染的要求。2.对out-of-core技术中常见的分层分块策略进行了研究,提出了一种对全球地形多层划分的方案,避免了传统金字塔模型导致的过多外存数据冗余。同时采用基于视点相关裁剪的增量数据调度方案,以及基于LRU策略的双缓存算法,最终实现了对全球地形数据的内外存高效调度。3.对比分析了常见LOD算法,对基于四叉树的动态多分辨率LOD地形绘制算法进行了研究,通过建立更为简单有效的节点评价系统,并使用了改进的多线程方案,实现了对全球地形的实时简化渲染。4.分析了四叉树LOD算法中存在的裂缝问题与Popping跳跃现象,对限制四叉树与非限制四叉树下的裂缝处理方案进行了探讨与改进,并针对限制四叉树提出了一种层级差限制算法,能够仅对可见域内地形进行层级差限制。论文进行了大量的实验工作,实验结果验证了论文提出的各种方案与改进算法的有效性。最终,基于这些方案策略与算法,论文实现了一个全球地形实时渲染系统,该系统高效可靠,能够实时地对全球地形进行三维渲染。

杨燕[4](2019)在《三维场景中地形与建筑物集成可视化技术研究》文中研究指明近些年来,三维场景可视化技术已被广泛应用于虚拟战场、城市规划、街景导航等众多领域。随着摄影测量、卫星遥感等技术的飞速发展,三维场景中的地形数据精度越来越高,规模越来越大。但由于目前计算机硬件水平有限,这就使得如何实现海量地形数据的实时渲染成为难点。此外,三维场景中不仅存在地形数据,还包括各种各样的地物模型,这些模型与地形数据之间如何集成显示也是当前三维场景可视化的另一个难点。为了解决这些问题,本文基于DirectX图形接口研究了大规模三维场景可视化系统的关键技术,包括海量三维地形数据的组织与管理,数据的实时调度策略,层次细节模型中的裂缝消除和地形与地物的无缝匹配,最终实现了大规模三维场景的实时高效绘制。本文的主要研究内容及研究成果如下。(1)研究了海量三维地形的数据组织与管理策略。通过对常用的数字地形的组织结构研究分析,采用了基于规则格网模型的地形数据组织。研究并分析了层次细节模型的原理及常用的LOD模型简化算法,提出一种结合CPU-GPU协同构网的三维地形数据组织策略,充分利用GPU的高速并行计算能力。测试结果表明,本文提出的数据组织策略使得最终渲染的地形三角网可达到百万级别,同时CPU负载始终维持在10%左右,帧速率维持在60Fps左右。可以认为,本文的算法既能保证一定的渲染效果,又能提高渲染效率。(2)研究了基于视点的地形数据裁剪策略和裂缝消除方法。通过对常用的可见性剔除策略研究及分析,提出了基于AABB包围盒的视锥裁剪策略,通过该方法可大大减少渲染时CPU与GPU之间传输的数据量,提高渲染效率。针对层次细节模型中的裂缝问题,研究并分析了裂缝产生的具体原因及常用的裂缝消除算法的优缺点,在此基础上提出了基于视点动态调整顶点位置的裂缝消除算法,测试结果表明该方法在不改变地形原有拓扑结构的前提下即可实现地形的无缝渲染和平滑过渡。(3)研究了三维地形与建筑物的无缝匹配技术。通过对常见的地物模型构建方法研究并分析,采用了结合二维GIS数据和建模软件的模型构建方法。针对地形与建筑物的集成可视化,提出了一种基于网格重构的模型匹配方法,该方法不但可以实现视觉层面的模型匹配,而且在数据上建筑物与地形也已融为一体。此外,针对匹配过程对建筑物周围地形产生的失真现象,本文提出了多影响域下的局部修正函数。测试结果表明,本文提出的方法通过校正影响域内的地形顶点高程值,可以减弱甚至消除失真现象。(4)三维场景集成可视化系统的设计与开发。研究了模型渲染中的纹理映射方法,通过纹理映射可进一步提高三维场景的逼真度,同时实现了三维天空的模拟和渲染。设计并实现了一个三维场景集成可视化系统,对其进行了整体架构设计,各模块功能分析,实现了一个真实感强、交互性好的三维场景集成可视化系统。

袁松鹤[5](2019)在《海量地形数据的组织与调度方法优化研究》文中认为地形是我们赖以生存的场所,对地形的探索有利于我们更好地了解所生存的环境。近年来,随着数字地球的不断发展,人们对地球表面的模拟由二维转变为三维。三维地形可视化技术也是计算机、GIS、虚拟现实等领域研究的重点内容,随着研究区域的扩大及地形分辨率的提高,需要实时处理的地形数据量非常庞大,给有限的计算机内存及处理能力带来了巨大的压力。为解决这一问题,国内外学者进行了大量的研究,并取得了许多重要的研究成果,但仍存在一些尚未解决的问题,如多层次地形数据存储存在大量数据冗余、地形数据编码方式不够完善、数据预取策略效率不高等。因此,要实现海量地形数据的实时可视化,必须有效解决计算机对大规模地形数据的存储、组织与调度的问题。本文针对上述问题,分别从多层次地形数据无冗余存储及编码方式、高效的地形数据预取(缓存)策略等方面入手,优化现有相关算法,设计开发了相应的实验系统对本文提出的优化方法进行验证。主要内容如下:(1)提出一种基于层、序、行、列的索引结构,以提高不同层次地形数据的检索效率。针对海量地形数据多层次存储的数据冗余及编码方式不完善的问题,首先利用传统的四叉树数据结构对地形数据进行分层分块,在数据库存储数据时,高层次的地形块中不再存储低层次地形块中已经存储的数据,仅存储由于分辨率的提高增加的数据,从而消除了数据的冗余;然后,针对上述无冗余数据存储方式,提出一种高效的大规模地形数据外存存储与编码索引方式,提高不同层次地形数据的检索效率。实验结果表明,本文优化的多层次地形无冗余存储方式能在很大程度上减少数据的冗余,且能够保持较高的数据检索效率。(2)数据预取调度策略改进。针对使用节点包围盒所获取的预取缓存不足的问题,在原有梯形域裁剪的基础上,增加了圆形预取策略,并结合多线程实现数据的加载与卸载。首先,利用球形(圆形投影)视域与节点包围球求交,作为数据的预取区域。然后,利用改进的扇形投影视域与地形块节点包围球求交,作为数据的绘制区域。实验结果表明,本文提出的球形视域能在很大程度上满足数据预取的需要,并在调度效率上比传统的方式要高。(3)设计开发了海量地形可视化实验系统,分别利用不同规模的SRTM3地形数据,对本文提出的优化方法进行了对比验证,并在该系统中实现了场景漫游功能。实验结果表明,利用本文提出的优化方法,系统能够以较高的帧率流畅运行,并且可以实现高效实时的交互。

梁昊[6](2018)在《基于UNIGINE引擎的三维建筑规划审批辅助系统研究》文中进行了进一步梳理优秀的城市规划是城市健康、快速发展的基础,建筑规划审批则是城市规划的关键部分。现代城市建筑相比传统建筑更为复杂、立体,基于CAD等传统二维数据的建筑审批方式已经不能满足新时代下建筑审批工作的需求,结合了三维GIS技术和虚拟仿真技术的三维建筑规划审批系统应运而生。三维建筑规划审批系统可以直观的表达出建筑设计方案的效果,丰富建筑规划审批的内容,从而直接有效地解决现代建筑规划审批所遇到的困难。因此研究和推广三维建筑规划审批系统是非常有必要的。本文以南宁市勘察测绘地理信息院的“基于UNIGINE的三维地理信息系统研究”和“五象新区三维规划审批辅助项目”两个项目为背景,以三维GIS技术为切入点,在总结国内外三维地理信息系统研究和应用的基础上,结合虚拟仿真技术和UNIGINE三维引擎,开发了三维建筑规划审批辅助系统,为建筑规划审批工作提供了更为有效和可靠的技术支撑。本论文的主要研究内容如下:(1)基于不同来源的地形图数据和Landsat 8 OLI影像分别提取了DEM数据和土地覆盖数据。利用DEM数据、土地覆盖数据、通用地物贴图,使用UNIGINE三维引擎,研究了与传统三维地形可视化不一样的实现方法。(2)研究并应用3DS MAX模型、BIM模型、实景三维模型和城市相关静态模型如指示牌、路灯和植被模型等,结合三维地形,构建了南宁市五象新区的三维仿真场景。(3)分析了三种不同角色的用户需求,设计了系统的框架、功能和数据库。研究了系统主体功能的实现原理和算法,实现了基于UNIGINE引擎的三维建筑规划审批辅助系统,为城市规划管理部门提供了技术支撑,提升业务水平和工作效率。

田珊珊[7](2018)在《大规模三维地形多分辨率快速生成及显示优化研究》文中研究表明目前,三维地形可视化技术已广泛应用于军事模拟作战、城市景观规划、街景导航及3D游戏等众多领域。随着摄影测量、卫星遥感等技术的快速发展,地形数据的采样精度越来越高,地形高程数据和影像纹理数据的数据规模飞速增长,但由于目前计算机的硬件水平有限,这就使得如何实现大规模三维地形可视化的实时高效绘制成为难点。为了解决这一难点,本文研究了大规模三维地形可视化系统的实时漫游关键技术,包含大规模三维地形数据的多分辨率组织管理、地形数据的实时高效调度策略以及渲染优化相关技术,最终实现大规模地形数据的实时高效绘制。本文的主要研究内容及研究成果如下。(1)研究了大规模地形数据的组织存储管理策略。通过对常规多分辨金字塔模型生成方法的研究分析,提出一种基于计算机显存大小限制的改进多分辨率金字塔模型生成方法,实现了大规模地形数据的多分辨率组织。鉴于文件存储方式存在搜寻定位时间长、不易共享等缺点,提出了一种基于OCI的外存Oracle数据库存储方式,实现了大规模地形数据的外存存储管理。测试结果表明,本文提出的数据组织存储管理方法较常规方法而言,可以将数据冗余量降低34%左右,预处理及存储时间降低35.8%左右,漫游响应时间平均减少46%。(2)研究了内外存地形数据的实时调度策略。通过对常用视域裁剪策略的研究分析,提出了一种改进的视域裁剪策略,在实现与常用视域裁剪策略同样简化率的同时,又大大降低了视域裁剪的耗时。针对DEM数据与DOM数据在渲染绘制时的处理方式不同,提出了基于内存缓冲区的DEM数据预取、卸载、定位索引策略和基于临界距离的DOM数据调度策略。为了保证数据调度与实时渲染绘制的动态平衡,采用了多线程机制来加速数据调度过程,以及时响应渲染绘制的数据请求。测试结果证明,本文提出的内外存调度策略在漫游时的平均数据调度时间只有0.13s,完全满足人眼视觉暂留时间要求,漫游画面十分流畅。(3)研究了地形场景渲染优化相关技术。通过对几种常见地形渲染算法优缺点的研究分析,提出采用基于四叉树结构的地形渲染算法,并对其进行了改进,包括使用基于三角形扇的网格构成方式以及基于双队列的四叉剖分。为了缓解CPU、GPU以及内外存数据传输速度之间的矛盾,提出采用二级缓存机制并重新定义节点细化评价准则,以提高渲染效率。为了增强地形场景的真实感,本文研究了裂缝处理技术及纹理映射,大大提高了地形场景的真实度。(4)大规模三维地形可视化系统的设计开发。设计并实现了一个大规模三维地形可视化系统,其具有数据预处理及入库、网格模式显示地形、纹理模式显示地形、略图模式显示、实时漫游等功能。系统性能测试结果表明,本文的可视化系统资源占用合理,渲染效率高,平均漫游帧速率在118Hz左右,完全满足漫游流畅的要求。

周丁[8](2016)在《面向战场仿真平台的大规模地形实时绘制算法研究》文中研究指明在虚拟战场仿真应用中,地形场景可视化是构建虚拟战场仿真场景的重要组成部分。随着计算机科学技术的飞速发展,虚拟战场仿真需要的场景规模也越来越大,对大规模地形绘制的要求也越来越多。本文面向虚拟战场仿真的应用需求,对大规模地形数据的组织模型、调度算法、实时绘制算法以及过程细节生成等关键技术进行了深入的研究,实现了相关绘制算法,并通过实验验证了该算法的高效性、真实性和实用性。在此算法的基础上,实现了大规模地形场景可视化。最后结合已完成的大规模地形场景,实现了大规模虚拟战场仿真平台中三维场景可视化。本文完成的主要工作和取得的主要研究成果如下:(1)针对大规模地形数据不能全部贮存于系统内存中,本文使用了一种基于四叉树的数据组织模型。为了解决大规模地形数据内外存调度以及地形绘制稳定性问题,本文提出了一种基于四叉树的平滑LRU地形调度算法。通过实验表明,本文的调度算法可以有效的提高地形绘制的稳定性,并且可以有效的解决地形数据组织与调度问题。(2)深入研究了基于视域相关的地形绘制算法,针对其地形效率低、存储量大等问题,本文提出了一种基于改进的视域相关的LRU地形绘制算法,本算法的改进主要是体现在采用降采样的方式进行地形块组织以及建立地形块四叉树索引进行快速检索,并且构造节点分辨率评价函数进行视区裁剪算法。经过试验分析证实,该算法与视域相关的地形绘制算法相比较,具有绘制速度快、真实性高、实时性强、帧速率低的等特征。实现了大规模地形场景的可视化,使其具有高效性、真实性和实时性。(3)在上述研究成果上,设计了依托于大规模地形的虚拟战场仿真平台。用户可以通过配置仿真脚本,进行态势作战推演,从而更好地分析作战方案的合理性,检验作战计划的有效性。为其加入了海洋、天空盒、光照等效果,很好的提高了场景的真实性。

郭敬磊[9](2016)在《基于DEM数据的三维地形地类可视化研究》文中研究表明三维地形可视化是利用计算机图形学技术对地理信息中的地形数据进行可视化建模,并使用纹理、光照等增强现实技术,逼真地复现现实世界中的地形场景的技术。三维地形可视化是三维地理信息系统中的一个重要的研究课题,在国防建设、交通规划、游戏开发等领域都具有重要的应用价值。随着移动互联网的快速发展和移动设备的普及,移动设备正在改变人们访问互联网服务的方式。移动设备性能的快速提升,使基于移动设备的增强现实、虚拟现实的实现成为可能,基于移动平台的地形可视化研究及应用已成为新的发展趋势。本文针对大范围地形地类数据的三维可视化问题,研究了基于DEM数据的地形简化技术和地形多分辨率绘制技术,实现了地形地类在移动平台的三维的可视化;对土地利用现状图地类图斑的三维建模技术进行研究,提出一种快速构建地类三维模型的方法。论文主要工作如下:(1)设计了一种基于四叉树结构的地形简化算法。针对地形绘制效率低的问题,设计了基于四叉树结构的地形精简算法,有效地减少地形模型数据规模,提高了地形绘制效率。对地形的地形简化算法的节点评价方法进行研究,实现在地形精简的同时,保证了地形的可视化效果;对多分辨率模型裂隙修补技术进行研究,解决了地形渲染时空间连续性的问题。(2)提出一种基于外存的地形数据组织方法。结合数据压缩算法和地形简化算法,提出一种基于高度图金字塔的地形数据组织调度方法,对地形数据进行压缩,减少外存到内存数据调度量,并采用保持文件索引的方式,实现大地形文件的局部数据快速访问。(3)提出一种基于二维土地利用现状地类图斑和DEM数据构建地类三维模型的技术方法。研究纹理映射技术和矢量栅格化技术,通过二维矢量数据和三维地形模型数据融合的方式,实现了地类三维可视化。并进一步对地类图斑三维模型快速构建技术进行研究,提出了一种构建地类三维模型的技术方法,在现有数据基础上快速实现地类图斑三维模型构建。基于以上技术研究成果,结合工程软件开发技术,设计并开发Android三维地形地类可视化软件,实现了地形地类的三维可视化,经测试软件三维画面渲染流畅,交互效果良好。

郑先伟[10](2015)在《顾及地形特征的全球多尺度TIN自动构建及快速可视化》文中指出随着对地观测技术的发展,全球海量地理环境数据的存储、表达和分析成为地理信息科学的重点和难点。虚拟地球系统在空、天、地、城市三维地理空间室内外、地上下等多源异构信息的一体化集成与表达方面,日益显现出传统地理信息系统(GIS)所不可比拟的优势。强大的信息集成能力和全球虚拟地理环境的展示能力,使得虚拟地球系统在地理分析和全球自然现象的探索方面也蕴藏了巨大的潜力,并在智慧城市和智慧地球的建设中发挥着至关重要的作用。然而,相对于硬件的快速发展和软件在信息集成及可视化效率方面的极大改进,虚拟地球系统对数据处理精度以及表达精度的研究却非常不足。这也使得目前的虚拟地球系统的功能更局限于“三维地理浏览器”,而不能走向进一步的分析应用。全球多分辨率地形建模及实时可视化是虚拟地球系统展示全球虚拟地理环境的一个关键部分,也是其它地理空间信息集成和表达的基础。目前,在地形处理方面,传统的虚拟地球系统大都采用插值方法生成规则格网模型的金字塔地形,这种方法简化后的地形精度低,失真大,容易丢失重要地貌特征信息,存在较多的不确定性问题,因而无法直接用于地理分析。而在地形的可视化方面,大多数系统都采用基于规则格网(Grid)模型的地形绘制,虽然结构简单易实现,但其绘制精度低,不能表达微地貌,且易出现大量面片冗余。再者,Grid地形不能与不规则矢量数据、地质空间数据无缝集成。相比Grid模型,不规则三角网(TIN)模型结构灵活易拓展,能克服Grid地形绘制的缺陷,但基于TIN模型的全球多分辨率地形可视化在虚拟地球中实现困难,目前研究还尚不成熟。针对这些问题,本文的主要研究工作及创新点归纳如下:(1)总结了全球多尺度地形生成和球面可视化的关键技术,讨论了基于TIN模型的全球多分辨率地形球面表达所采用的的离散网格剖分及用于TIN地形数据组织和检索的空间数据模型,深入分析了现有地形多尺度建模和实时绘制方法所存在的问题。(2)地形特征的正确表达在地形多尺度建模的质量控制中起着至关重要的作用,针对当前地形特征提取方法易受数据噪声和地物干扰的影响,对地貌类型和数据类型适用性差,在地形多尺度建模中传播错误的拓扑和语义信息等问题,提出了一种基于Voronoi图和离散曲线演化的高质量地形特征提取方法。该方法不仅对各种具有空间变异特征的复杂地貌类型具有良好的自适应性,并且对各种数据类型如规则DEM,等高线,LiDAR点云等都可以通用。(3)针对当前虚拟地球系统离线金字塔生成的多分辨率地形数据精度差,特征损失严重,分析结果不可靠以及数据大量冗余的问题,引入国家制图规范的尺度描述,以高质量的地形特征为约束,提出了一种顾及地形特征的全球多尺度TIN自动构建方法。为了解决全球多尺度TIN地形的存储和索引问题,采用了金字塔数据模型对其进行组织,并设计了一种高效的虚拟节点数据结构,将不同级别的TIN构网实施无缝分割,并实现分层分块入库,最终得到可用于实时绘制的TIN地形金字塔。在整个构建过程中,以制图规范为指导建立了金字塔的层次级别与地图尺度的关系,因而TIN地形的简化级别在金字塔的每一层都得到了严格控制,其每一层数据都符合所在尺度的精度要求,可以直接用于分析应用。(4)针对基于Grid模式的地形绘制表达精度低、结构不灵活、难以无缝集成不规则空间数据的问题,提出了一种基于TIN模型的地形可视化方法。该方法以离线的多尺度TIN地形金字塔作为数据支撑,实现多分辨率TIN地形场景的调度和实时渲染。利用TIN地形处理和存储时的相关约定,实现根据TIN地形块不同结构的关键字调度数据,并利用这些数据进行有序组织,实时生成TIN地形的渲染网格。在处理TIN地形的接边问题时,通过解码TIN地形离线处理时生成上下层接边关系编码,达到实时消除不同级别TIN地形块的边缘裂缝。(5)在虚拟地球系统中,利用本文算法及其拓展实现了LiDAR点云数据的的多尺度TIN建模、金字塔组织及其球面快速可视化;实现了海陆地形的多尺度TIN建模及快速可视化,在有效减少海面渲染面片数的同时,对海岸、岛礁等破碎地形实现了高保真度表达;利用四面体网格TEN结构对模拟数据进行体建模和八叉树组织,尝试性的探讨了地质体数据在虚拟地球中的集成和表达。

二、全球地形可视化方案的设计和实践(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、全球地形可视化方案的设计和实践(论文提纲范文)

(1)面向D级飞行模拟机视景系统的高真实感三维地形构建关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 飞行模拟机及视景系统研究现状
        1.2.2 三维地形可视化研究现状
        1.2.3 地形采样数据处理研究现状
    1.3 研究目标和面临的问题
        1.3.1 问题的提出
        1.3.2 研究目标及来源
    1.4 研究主要内容
    1.5 论文组织与安排
第2章 面向D级飞行模拟机的地形采样数据预处理框架
    2.1 视景系统与三维地形
        2.1.1 视景系统
        2.1.2 三维地形
    2.2 地形采样数据预处理存在的问题
        2.2.1 预处理流程缺乏系统性
        2.2.2 数据处理难度大,成本高
        2.2.3 缺乏质量评价体系
        2.2.4 高性能引擎欠缺海量数据组织调度方法
    2.3 面向D级飞行模拟机视景的地形采样数据预处理框架
        2.3.1 遥感影像去雾模型
        2.3.2 遥感影像超分辨率模型
        2.3.3 DEM预处理
        2.3.4 三维地形调度渲染
        2.3.5 预处理框架的优点
    2.4 本章小结
第3章 地形采样数据中遥感影像去雾模型
    3.1 问题提出
    3.2 相关研究
    3.3 基于编-解码网络的遥感影像去雾方法
        3.3.1 去雾模型设计
        3.3.2 多尺度卷积层
        3.3.3 组归一化层
        3.3.4 FReLU激活函数层
        3.3.5 特征注意力层
        3.3.6 去雾模型损失函数
    3.4 实验结果与分析
        3.4.1 训练样本处理
        3.4.2 实验设置
        3.4.3 实验对比及分析
    3.5 本章小结
第4章 地形采样数据中遥感影像超分辨率模型
    4.1 问题提出
    4.2 相关研究
    4.3 面向D级飞行模拟机视景系统的Airport80数据集构建
        4.3.1 遥感数据样本来源
        4.3.2 遥感数据样本处理
        4.3.3 Airport80数据集描述
    4.4 基于生成对抗网络的影像超分辨率方法
        4.4.1 超分辨率模型结构
        4.4.2 可变形特征融合模块
        4.4.3 模型损失函数
    4.5 实验结果与分析
        4.5.1 实验设置
        4.5.2 实验对比及分析
    4.6 本章小结
第5章 DEM预处理和三维地形调度渲染方法
    5.1 问题提出
        5.1.1 DEM存在的问题
        5.1.2 三维地形调度渲染存在的问题
    5.2 DEM预处理
        5.2.1 基于RayCaster的DEM快速配准校正方法
        5.2.2 机场边缘DEM修补方法
    5.3 三维地形调度渲染方法
        5.3.1 三维地形渲染引擎
        5.3.2 基于非对称金字塔的地形数据组织管理方法
        5.3.3 基于InfiniBand的同步地形调度渲染方法
        5.3.4 基于OriginShift的坐标精度控制方法
    5.4 本章小结
第6章 面向D级飞行模拟机的三维地形应用验证
    6.1 验证方案
        6.1.1 验证平台及标准
        6.1.2 验证数据
        6.1.3 方案设计
    6.2 地形采样数据预处理验证
        6.2.1 DEM预处理验证
        6.2.2 遥感影像预处理验证
    6.3 三维地形调度渲染验证
        6.3.1 真实感验证
        6.3.2 实时性验证
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(2)智慧林业防火物联网智能分析平台关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 森林防火平台研究现状
        1.2.2 无线传感器网络在森林防火中的研究现状
        1.2.3 GIS在森林防火中的研究现状
    1.3 本文主要内容
    1.4 论文组织结构
第2章 森林防火相关技术研究
    2.1 无线传感器网络基础理论
    2.2 WebGIS概述
        2.2.1 WebGIS原理
        2.2.2 WebGIS体系架构
    2.3 ArcGIS三维开发技术
        2.3.1 3dsMax三维模型生成
        2.3.2 ArcGIS Pro三维服务发布
        2.3.3 ArcGIS Enterprise三维服务管理
        2.3.4 ArcGIS API for Java Script三维服务开发
        2.3.5 空间数据库技术
    2.4 路径规划算法
        2.4.1 盲目式搜索算法
        2.4.2 启发式搜索算法
    2.5 本章小结
第3章 基于三维GIS与 AHP的防火物联网节点优化选址
    3.1 节点优化选址策略提出
        3.1.1 防火物联网背景
        3.1.2 影响节点选址因素
    3.2 递阶层次结构构造
    3.3 三维GIS空间分析计算
    3.4 节点优化选址策略实例验证
    3.5 本章小结
第4章 基于WebGIS的森林防火三维地理信息数据可视化
    4.1 地理信息数据获取与预处理
    4.2 三维影像地形可视化
        4.2.1 数字高程模型建模
        4.2.2 瓦片金字塔结构
        4.2.3 瓦片存储管理
        4.2.4 三维影像地形可视化实现
    4.3 三维防火资源地物模型可视化
        4.3.1 三维防火资源地物模型建模
        4.3.2 三维防火资源地物模型格式转换及发布
        4.3.3 三维防火资源地物模型可视化实现
    4.4 本章小结
第5章 林火扑救道路选线模型研究
    5.1 林区路网提取
        5.1.1 轨迹数据获取
        5.1.2 林区路网提取
    5.2 林区路网拓扑结构构建及存储
        5.2.1 拓扑结构构建
        5.2.2 拓扑结构存储
    5.3 林火扑救最优路径求解
        5.3.1 A*算法基本原理
        5.3.2 本文启发函数设计
        5.3.3 实验结果与分析
    5.4 本章小结
第6章 智慧林业防火物联网智能分析平台设计与实现
    6.1 智慧林业防火物联网体系架构
    6.2 平台总体设计
        6.2.1 总体结构设计
        6.2.2 数据库设计
    6.3 平台开发环境
    6.4 平台功能模块设计与实现
        6.4.1 图层管理模块
        6.4.2 防火物联网模块
        6.4.3 智能视频监控模块
        6.4.4 生态环境检测模块
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所获得的研究成果
致谢

(3)三维地形的简化与实时渲染技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 虚拟现实技术研究现状
        1.2.2 三维地形渲染技术研究现状
    1.3 论文主要工作和章节安排
        1.3.1 论文主要工作
        1.3.2 章节安排
第二章 大规模地形实时渲染相关技术与理论基础
    2.1 数字高程模型(DEM)
    2.2 多细节层次技术(LOD)
        2.2.1 LOD技术分类
        2.2.2 LOD模型生成方法
    2.3 大规模地形数据组织与调度
    2.4 Open GL简介
    2.5 本章小结
第三章 大规模地形数据的相关处理与组织调度
    3.1 SRTM高程数据
    3.2 SRTM数据预处理
        3.2.1 去空洞算法
        3.2.2 缩放与边缘连接处理
    3.3 地形四叉树节点
        3.3.1 数据节点大小
        3.3.2 地形节点构网
        3.3.3 高程色彩映射处理
    3.4 地形数据的组织与调度
        3.4.1 多层划分的分层分块方案
        3.4.2 基于视点裁剪的增量调度方案
        3.4.3 双缓存策略
    3.5 本章小结
第四章 基于四叉树的动态多分辨率LOD地形绘制算法
    4.1 算法概述
    4.2 地形节点评价系统
        4.2.1 可见域裁剪
        4.2.2 视距准则
        4.2.3 地形粗糙度准则
    4.3 地形的渲染与更新
        4.3.1 多线程实现方案
        4.3.2 四叉树的遍历优化
    4.4 裂缝问题与层级差限制算法
        4.4.1 裂缝问题的产生
        4.4.2 限制四叉树下的裂缝处理
        4.4.3 非限制四叉树下的裂缝处理
        4.4.4 限制四叉树层级差限制算法
        4.4.5 层级差限制算法可见域裁剪优化
    4.5 Popping跳跃现象
    4.6 本章小结
第五章 实验与结果分析
    5.1 地形数据相关处理实验分析
        5.1.1 去空洞算法分析
        5.1.2 边缘连接处理分析
        5.1.3 三次样条插值缩放处理分析
    5.2 四叉树LOD相关算法与策略的有效性分析
        5.2.1 地形节点评价系统划分结果分析
        5.2.2 裂缝处理方案实验分析
        5.2.3 层级差限制算法实验分析
    5.3 系统整体性能分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介

(4)三维场景中地形与建筑物集成可视化技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 海量地形数据的组织管理研究现状
        1.2.2 海量地形数据的渲染技术研究现状
        1.2.3 三维地形地物集成方法研究现状
    1.3 论文的组织结构
第二章 大规模三维地形数据的组织与管理
    2.1 数字地形的组织结构
        2.1.1 等高线模型
        2.1.2 规则格网模型
        2.1.3 不规则三角网模型(TIN)
        2.1.4 结合规则格网模型的数据读取与存储
    2.2 地形简化技术研究
        2.2.1 LOD技术及其模型分类
        2.2.2 地形简化算法研究
    2.3 改进的地形简化及网格构建算法
        2.3.1 可编程渲染管线工作流程
        2.3.2 CPU-GPU结合的协同构网方式
        2.3.3 纹理数据的采样方法
        2.3.4 基于三角形的网格构建算法
    2.4 测试与分析
    2.5 本章小结
第三章 大规模三维地形的快速渲染算法研究
    3.1 基于视点的视锥裁剪
        3.1.1 视锥裁剪的基本原理
        3.1.2 常见的包围盒的构建方法
        3.1.3 基于AABB包围盒的视锥裁剪方法研究
    3.2 裂缝的产生及常见的裂缝处理方法
        3.2.1 裂缝的产生
        3.2.2 常用的裂缝处理方法
    3.3 改进的基于视点的裂缝处理方法
        3.3.1 节点评价原则
        3.3.2 基于顶点动态调整的裂缝消除方式
        3.3.3 裂缝处理的具体实现方法
    3.4 测试与分析
        3.4.1 裂缝消除算法测试分析
        3.4.2 不同的地形简化算法测试分析
    3.5 本章小结
第四章 地物模型与地形模型的匹配方案研究
    4.1 三维地物模型的构建
        4.1.1 三维地物模型的常用构建方法
        4.1.2 基于二维GIS数据的地物模型方法
        4.1.3 建筑物模型数据的组织
    4.2 常用的模型匹配方法
    4.3 基于网格重构的模型匹配算法
        4.3.1 网格匹配的主要步骤
        4.3.2 基于R树索引确定融合区间
        4.3.3 无约束的Delaunay三角网重构
        4.3.4 插入建筑物底面约束
    4.4 局部地形修正
        4.4.1 基于高斯函数的修正模型
        4.4.2 建筑物影响域范围选择
        4.4.3 多影响域下的修正函数
    4.5 测试与分析
        4.5.1 R树索引测试与分析
        4.5.2 地形匹配实验测试与分析
        4.5.3 地形与建筑物的集成精度测试与分析
    4.6 本章小结
第五章 大规模三维场景可视化系统的设计与实现
    5.1 系统总体框架
    5.2 系统功能模块设计及实现
        5.2.1 数据组织管理模块
        5.2.2 建筑物与地形数据匹配模块
        5.2.3 场景实时渲染模块
        5.2.4 三维场景实时交互模块
    5.3 三维场景可视化软件效果展示
        5.3.1 纹理映射的基本原理
        5.3.2 三维天空的模拟实现
        5.3.3 三维场景可视化软件效果展示
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 存在的问题和未来的展望
致谢
参考文献
作者简介

(5)海量地形数据的组织与调度方法优化研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 海量地形数据的组织存储策略
        1.2.2 海量地形数据的调度策略
        1.2.3 基于GPU的海量地形数据处理
        1.2.4 研究现状总结与分析
    1.3 论文的研究内容及文章结构
        1.3.1 研究内容与技术路线
        1.3.2 论文的结构安排
2 地形数据的组织方法
    2.1 基本数据组织方法
        2.1.1 规则格网模型
        2.1.2 TIN模型
    2.2 四叉树的数据结构
    2.3 基于四叉树结构的多分辨率金字塔模型表示
        2.3.1 细节层次多分辨率模型分类
        2.3.2 地形多分辨率划分
    2.4 地形节点间裂缝的修正与处理
    2.5 本章小结
3 地形数据存储与组织算法改进
    3.1 海量地形数据的分块分层方法
        3.1.1 海量地形的分块处理
        3.1.2 地形数据的分层处理
    3.2 基于Oracle数据库外存模型构建
        3.2.1 基于Oracle数据库的数据存储模式
        3.2.2 无冗余的多层次数据存储与组织模型
        3.2.3 数据编码索引方式改进
    3.3 实验与分析
    3.4 本章小结
4 海量地形数据的调度策略优化
    4.1 传统视景体裁剪原理
        4.1.1 视景体裁剪的基本原理
        4.1.2 线面求交视景体裁剪
    4.2 基于包围球及圆形视域的算法改进
        4.2.1 基于包围球的视景体裁剪方法改进
        4.2.2 基于圆形视域的数据预取策略
    4.3 基于多线程的数据调度管理
    4.4 实验结果与分析
    4.5 本章小结
5 可视化系统设计与验证
    5.1 实验开发环境以及系统结构
        5.1.1 实验开发环境
        5.1.2 实验系统结构
    5.2 框架体系与模块设计
        5.2.1 数据预处理模块
        5.2.2 地形绘制模块
    5.3 场景漫游
    5.4 本章小结
6 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(6)基于UNIGINE引擎的三维建筑规划审批辅助系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 存在的问题
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术难点和需要解决的问题
        1.3.3 技术路线
        1.3.4 论文内容与结构
第二章 基础理论与技术基础
    2.1 建筑规划审批的相关理论
        2.1.1 城市规划的概念
        2.1.2 建筑审批的内容
    2.2 三维GIS技术概述
        2.2.1 三维GIS简介
        2.2.2 三维GIS的数据结构
        2.2.3 三维GIS空间分析
        2.2.4 三维GIS可视化
    2.3 虚拟仿真技术和UNIGINE引擎介绍
        2.3.1 UNIGINE引擎简介
        2.3.2 Shader着色器技术介绍
        2.3.3 粒子系统
        2.3.4 包围盒和碰撞检测技术
    2.4 Qt开发框架和SQL Server2014 数据库简介
        2.4.1 Qt开发框架概述
        2.4.2 SQL Server2014 简介
    2.5 本章小结
第三章 基础数据准备与三维仿真场景的建立
    3.1 三维仿真场景建立流程
    3.2 三维地形的建立
        3.2.1 方案设计
        3.2.2 DEM数据获取
        3.2.3 土地覆盖信息提取
        3.2.4 数据预处理
        3.2.5 三维地形可视化实现
    3.3 三维建筑建模
        3.3.1 建模技术标准
        3.3.2 3DS MAX模型
        3.3.3 BIM模型
        3.3.4 倾斜摄影模型
    3.4 三维场景集成
        3.4.1 三维模型的导出
        3.4.2 模型导入UNIGINE
        3.4.3 植被、小品模型处理
    3.5 三维场景渲染优化
    3.6 本章小结
第四章 系统需求分析与设计
    4.1 系统需求分析
        4.1.1 系统管理员
        4.1.2 政府部门
        4.1.3 业主
    4.2 功能需求分析
    4.3 运行环境需求分析
        4.3.1 操作系统
        4.3.2 软件配置
        4.3.3 硬件配置
    4.4 系统框架设计
    4.5 系统功能设计
    4.6 数据库设计
        4.6.1 数据库设计思想
        4.6.2 数据库设计原则
        4.6.3 数据库主体元素关联
    4.7 本章小结
第五章 系统实现与测试
    5.1 系统功能的实现和应用
        5.1.1 系统主体界面
        5.1.2 三维场景漫游
        5.1.3 天气特效
        5.1.4 建筑属性查询
        5.1.5 空间测量
        5.1.6 日照分析
        5.1.7 视域分析
        5.1.8 坡度分析
        5.1.9 填挖方分析
    5.2 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
个人简历、攻读硕士学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢

(7)大规模三维地形多分辨率快速生成及显示优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 大规模地形数据的组织与存储研究现状
        1.2.2 大规模地形数据的调度策略研究现状
        1.2.3 大规模三维地形场景渲染相关技术研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文的组织结构
第二章 地形数据的组织与存储管理
    2.1 多分辨率金字塔模型
        2.1.1 常规多分辨率金字塔模型概述
        2.1.2 改进的多分辨率金字塔模型
        2.1.3 影像金字塔的采样方法
    2.2 基于OCI的Oracle数据库管理
        2.2.1 OCI编程概述
        2.2.2 Oracle大对象数据类型组织方式
    2.3 地形数据库的建立
        2.3.1 地形数据读取
        2.3.2 地形数据金字塔模型的构建及入库
    2.4 处理流程对比与测试分析
        2.4.1 常规方法与改进方法处理流程对比
        2.4.2 测试与分析
    2.5 本章小结
第三章 内外存数据调度策略研究
    3.1 大规模地形数据调度的基本策略
    3.2 基于视点的视域裁剪策略研究
        3.2.1 视域裁剪的基本原理
        3.2.2 基于视点的视域裁剪策略
        3.2.3 改进的简化视域裁剪策略
        3.2.4 视域裁剪方案的测试与分析
    3.3 地形数据的调度策略
        3.3.1 DEM数据调度策略
        3.3.2 DOM数据的调度策略
    3.4 多线程数据调度策略
    3.5 测试与分析
    3.6 本章小结
第四章 四叉树LOD地形场景渲染相关技术研究
    4.1 地形渲染相关算法概述
        4.1.1 基于层次结构的地形渲染算法
        4.1.2 基于GPU的地形渲染算法
    4.2 基于四叉树结构的地形快速绘制算法
        4.2.1 基于三角形扇的网格构成方式
        4.2.2 基于双队列的四叉树剖分
    4.3 渲染机制优化方法研究
        4.3.1 二级缓存机制
        4.3.2 节点细化评价准则
    4.4 裂缝处理
    4.5 纹理映射
    4.6 本章小结
第五章 大规模三维地形可视化系统的设计与实现
    5.1 系统总体框架
    5.2 系统功能模块设计与实现
        5.2.1 数据预处理及入库组织管理模块
        5.2.2 地形数据实时调度模块
        5.2.3 地形场景实时渲染模块
        5.2.4 地形场景控制模块
    5.3 三维地形可视化系统的性能分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者攻读硕士学位期间的研究成果

(8)面向战场仿真平台的大规模地形实时绘制算法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.0 本论文研究的目的和意义
    1.1 国内外研究现状及发展趋势
    1.2 论文主要研究内容
    1.3 论文工作和组织结构
第2章 大规模地形实时绘制相关技术
    2.1 地形细节层次技术
    2.2 数据组织技术
        2.2.1 不规则三角网格模型
        2.2.2 规则三角网格模型
    2.3 可见性剔除技术
    2.4 空间连续性技术
    2.5 本章小结
第3章 大规模多分辨率地形模型构建
    3.1 数字地形模型概述
    3.2 大规模地形数据的组织与调度算法
        3.2.1 基于四叉树的数据组织与预处理
        3.2.2 基于四叉树的平滑LRU地形调度算法
    3.3 基于四叉树的多分辨率地形的构建
        3.3.1 VPB插件的简介
        3.3.2 数据采集与处理
        3.3.3 层次地形生成方法
    3.4 实验结果与分析
        3.4.1 调度算法对仿真绘制稳定性影响分析
        3.4.2 多分辨率地形模型
    3.5 本章小结
第4章 视域相关的LRU地形绘制算法的改进
    4.1 视域相关的地形绘制算法简介
    4.2 视域相关的LRU地形绘制算法的改进
        4.2.1 改进的地形块组织结构
        4.2.2 地形块线性四叉树索引
        4.2.3 视区裁剪和数据组织调度
        4.2.4 节点分辨率评价函数
        4.2.5 相邻节点裂缝消除
    4.3 实验结果与分析
    4.4 本章小结
第5章 虚拟战场仿真平台下的大规模地形场景实现
    5.1 虚拟战场仿真平台简介
        5.1.1 虚拟战场仿真平台开发背景
        5.1.2 虚拟战场仿真平台技术概述
        5.1.3 虚拟战场仿真平台总计框架设计
    5.2 虚拟战场中大规模地形绘制模块设计
        5.2.1 大规模地形可视化模块总体结构设计
        5.2.2 大规模地形场景功能模块设计
    5.3 虚拟战场仿真平台地形场景的应用实现
        5.3.1 大规模地形场景可视化实现
        5.3.2 陆地与海洋可视化实现
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢

(9)基于DEM数据的三维地形地类可视化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地形可视化研究状况
        1.2.2 地类三维表达发展状况
    1.3 本文的研究内容与结构
第二章 三维地形可视化研究
    2.1 地形可视化实现方法
    2.2 数字地形模型
        2.2.1 数字高程模型
        2.2.2 数字高程模型分类
    2.3 基于地形模型绘制
        2.3.1 三维图形绘制库
        2.3.2 OpenGL ES2.0绘制流程
        2.3.3 地形模型的绘制
    2.4 细节层次模型
        2.4.1 LOD技术概述
        2.4.2 LOD技术分类
    2.5 本章小结
第三章 基于四叉树结构的三维地形多分辨率绘制技术研究
    3.1 地形多分辨率的简化算法研究
        3.1.1 基于四叉树地形简化算法
        3.1.2 ROAM算法
        3.1.3 Geometry Clipmaps算法
        3.1.4 总结与分析
    3.2 地形快速绘制算法的实现
        3.2.1 多分辨率地形的构建
        3.2.2 多分辨率模型的误差评价
        3.2.3 多分辨率模型空间连续性问题
        3.2.4 地形绘制算法测试
    3.3 基于高度图的地形数据组织的实现
        3.3.1 数据组织流程技术流程
        3.3.2 数据压缩方法
        3.3.3 数据调度及更新
        3.3.4 地形恢复方法
        3.3.5 数据调度效率测试
    3.4 地形数据的处理与组织示例
    3.5 本章小结
第四章 地类图斑的三维可视化与三维建模技术研究
    4.1 地类概述
    4.2 纹理映射
        4.2.1 OpenGL的纹理映射
        4.2.2 Mipmapping和Clipmapping纹理
        4.2.3 基于OpenGL ES2.0地形纹理贴图的实现
    4.3 基于纹理的三维地类可视化方法设计
        4.3.1 二维矢量数据栅格化
        4.3.2 地类三维展示效果
    4.4 基于二维数据构建地类三维模型方法的研究
        4.4.1 地类图斑三维建模
        4.4.2 地类图斑特征点的动态间隔取点法
        4.4.3 地类图斑建模方法实现
    4.5 本章小结
第五章 三维地形地类可视化软件的设计与实现
    5.1 三维地形可视化系统设计
        5.1.1 软件需求分析
        5.1.2 系统设计
        5.1.3 开发平台和工具
    5.2 移动端三维地形绘制主要功能模块设计
        5.2.1 地形地类数据处理模块
        5.2.2 基于OpenGL ES的绘制模块
    5.3 软件功能实现及效果展示
        5.3.1 软件基本功能介绍
        5.3.2 地形渲染效果
        5.3.3 地类渲染效果
    5.4 软件性能测试
    5.5 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
作者简介

(10)顾及地形特征的全球多尺度TIN自动构建及快速可视化(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目标与内容
    1.4 论文的组织结构
第二章 全球多分辨率地形可视化的关键技术与问题描述
    2.1 引言
    2.2 面向三维可视化的球面剖分
        2.2.1 基于地理坐标系的球面剖分
        2.2.2 基于多面体的球面剖分
        2.2.3 自适应球面剖分
    2.3 金字塔数据模型
        2.3.1 金字塔模型
        2.3.2 空间划分与四叉树建立
    2.4 多尺度地形生成方法
        2.4.1 多分辨率RSG地形生成方法
        2.4.2 多尺度TIN地形生成方法
    2.5 基于TIN模型的大规模地形可视化方法
第三章 基于Voronoi图与离散曲线演化的地形特征提取
    3.1 引言
    3.2 地形特征提取方法回顾
        3.2.1 基于规则DEM的方法
        3.2.2 基于等高线的方法
    3.3 基于Voronoi图与离散曲线演化的地形特征提取
        3.3.1 基于Voronoi图的地形骨架构建技术
        3.3.2 离散曲线演化(DCE)
        3.3.3 融合DCE与Voronoi图的汇水特征提取
    3.4 实验结果与分析
        3.4.1 等高线数据
        3.4.2 DEM数据
        3.4.3 LiDAR数据
第四章 特征约束下的全球多尺度TIN地形自动构建
    4.1 引言
    4.2 金字塔模型中的尺度描述
    4.3 全球多尺度地形数据存储方案
        4.3.1 常用存储方式
        4.3.2 基于文件型数据库的地形数据存储
    4.4 TIN地形金字塔的自动构建及存储
        4.4.1 贪心插入法TIN表面简化算法描述
        4.4.2 基于TIN模型的地形金字塔自动构建
        4.4.3 TIN地形块数据存储结构
    4.5 实验结果与分析
        4.5.1 TIN构建结果
        4.5.2 效率及精度评价
第五章 基于球面的全球多尺度TIN地形快速可视化
    5.1 引言
    5.2 球面可视化的坐标系
    5.3 球面可视化引擎
    5.4 基于TIN模型的多分辨率地形实时可视化
        5.4.1 基于视点的TIN地形场景调度
        5.4.2 TIN地形场景渲染
        5.4.3 TIN地形的接边算法
    5.5 实验结果与分析
        5.5.1 多分辨TIN地形渲染结果
        5.5.2 相关结果对比分析
第六章 全球多尺度TIN地形应用示例
    6.1 引言
    6.2 LiDAR地面点云多尺度TIN建模及可视化
    6.3 海陆地形多尺度TIN建模及可视化
    6.4 地上下一体化初探
第七章 总结与展望
参考文献
攻博期间取得的学术成果
致谢

四、全球地形可视化方案的设计和实践(论文参考文献)

  • [1]面向D级飞行模拟机视景系统的高真实感三维地形构建关键技术研究[D]. 戈文一. 四川大学, 2021
  • [2]智慧林业防火物联网智能分析平台关键技术研究[D]. 孙德鹏. 北京工业大学, 2020(06)
  • [3]三维地形的简化与实时渲染技术研究[D]. 林鑫. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [4]三维场景中地形与建筑物集成可视化技术研究[D]. 杨燕. 东南大学, 2019(06)
  • [5]海量地形数据的组织与调度方法优化研究[D]. 袁松鹤. 河南理工大学, 2019(07)
  • [6]基于UNIGINE引擎的三维建筑规划审批辅助系统研究[D]. 梁昊. 桂林理工大学, 2018(05)
  • [7]大规模三维地形多分辨率快速生成及显示优化研究[D]. 田珊珊. 东南大学, 2018(05)
  • [8]面向战场仿真平台的大规模地形实时绘制算法研究[D]. 周丁. 北京理工大学, 2016(06)
  • [9]基于DEM数据的三维地形地类可视化研究[D]. 郭敬磊. 东南大学, 2016(03)
  • [10]顾及地形特征的全球多尺度TIN自动构建及快速可视化[D]. 郑先伟. 武汉大学, 2015(01)


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