基于虚拟现实技术的大场景自然环境仿真的研究
发布时间：2021-07-02 21:14
自然环境仿真技术是计算机科学中的一项重要科研课题,也是虚拟现实领域中应用广泛的技术。面向于不同方向的应用,实现自然环境仿真的技术会有所不同。例如,面向于地学研究、地外行星地貌研究时,实地测量地表高度数据是一种有效的研究手段;面向于飞行模拟器中的地景生成、虚拟沙盘生成和游戏中场景生成时,低数据存储和高效的自动生成技术成为主要手段。自然环境仿真技术中的重点是地表形态模拟和自然景物模拟,其中,分形算法是广泛应用的地形高度数据自动生成方法,但该方法无法确保生成具有指定形态的地形地貌,面对该问题,如何简单高效地生成具有指定地表轮廓结构、并兼具地表细节的地形是其难点;自然环境仿真中另一个难点是生成植被覆盖区问题,如何模拟出真实世界中植被覆盖区域复杂的轮廓形态特征是本问题的难点。本文将就自然环境仿真中的宏观地貌形态生成和地表植被覆盖区生成问题进行研究。本文主要完成以下工作内容:（1）提出一种指定轮廓的地形高度图生成方法。该方法首先基于有限二维离散点对地形形态进行控制,并插值离散点存储的高度数据,在过渡区间生成原始地形轮廓数据;针对插值数据值超出灰度值值域的问题,提出地形数据规范化公式,将插值数据规范...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地形轮廓点标识图
图 2.2 两点间的渐变情况内高低地形中的两点，首先看基于两点之地势平滑过渡，图 2.2 中 a、b、c 三点处到点 1 到点 2 之间高度值平滑过渡，则可虑基于线性内插值法计算中间点的高度以该点到未知点的距离作为权重。度值，Z1为点 1 位置的高度值，Z2为点重值。设 d1为点 1 到目标地点的距离值公式如下：D =d1d1+d2…………………果为点 1 在计算目标点高度值时的权重值算如下：Z =d1× Z1+ 1 d1× Z2
有已生成的地形高度数据规范化到 0 到 255 之间，设需该点处的离散点插值结果，Hmax和 Hmin分别为插值结果权重地形数据融合公式的目标地形高度图生成方分形噪声的前期先导实验获得结论，本文的分形噪声生—方形”法，该算法相较于同类算法，具有执行效率高且其生成的分形地形具有丰富细节度并兼具视觉真实感细节图生成算法。如下论述融合地形轮廓数据与分形噪生成的地形轮廓高度图存在的缺点是，地形图中不同位.3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]在自然资源管理中发挥测绘地理信息科技创新作用研究[J]. 桂德竹,程鹏飞,文汉江,张成成. 武汉大学学报(信息科学版). 2019(01)
[2]Terrain Rendering LOD Algorithm Based on Improved Restrictive Quadtree Segmentation and Variation Coefficient of Elevation[J]. Zhenwu Wang,Xiaohua Lü. Journal of Beijing Institute of Technology. 2018(04)
[3]数字艺术人机交互控制系统设计研究[J]. 刘卜水. 电视技术. 2018(10)
[4]青海云杉种群空间分布特征及不同林龄相互关系[J]. 葛红元,王红义,韦炜,赵传燕. 兰州大学学报(自然科学版). 2018(04)
[5]榆神府矿区植被覆盖的动态变化及其影响因素[J]. 谭学玲,闫庆武,王瑾,张海荣. 生态学杂志. 2018(06)
[6]基于IFS的单子叶盆栽植物仿真研究[J]. 张凡星,芦菲娅,王美丽. 系统仿真学报. 2017(11)
[7]数字矿山建设的研究及实现[J]. 刘同文,姚明朝,潘宝玉,白立飞. 地矿测绘. 2014(02)
[8]飞行模拟器EGPWS地形显示模块研究及仿真[J]. 孙子军,吴东苏,柴功博,王浩锋. 信息技术. 2013(04)
[9]浅析地质测绘中GPS技术的运用[J]. 马雪琴,陈贵全,耿丽艳. 价值工程. 2012(35)
[10]分形在自然景观仿真研究中的发展与展望[J]. 刘鹏. 电脑学习. 2008(01)
本文编号：3261241
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地形轮廓点标识图
图 2.2 两点间的渐变情况内高低地形中的两点，首先看基于两点之地势平滑过渡，图 2.2 中 a、b、c 三点处到点 1 到点 2 之间高度值平滑过渡，则可虑基于线性内插值法计算中间点的高度以该点到未知点的距离作为权重。度值，Z1为点 1 位置的高度值，Z2为点重值。设 d1为点 1 到目标地点的距离值公式如下：D =d1d1+d2…………………果为点 1 在计算目标点高度值时的权重值算如下：Z =d1× Z1+ 1 d1× Z2
有已生成的地形高度数据规范化到 0 到 255 之间，设需该点处的离散点插值结果，Hmax和 Hmin分别为插值结果权重地形数据融合公式的目标地形高度图生成方分形噪声的前期先导实验获得结论，本文的分形噪声生—方形”法，该算法相较于同类算法，具有执行效率高且其生成的分形地形具有丰富细节度并兼具视觉真实感细节图生成算法。如下论述融合地形轮廓数据与分形噪生成的地形轮廓高度图存在的缺点是，地形图中不同位.3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]在自然资源管理中发挥测绘地理信息科技创新作用研究[J]. 桂德竹,程鹏飞,文汉江,张成成. 武汉大学学报(信息科学版). 2019(01)
[2]Terrain Rendering LOD Algorithm Based on Improved Restrictive Quadtree Segmentation and Variation Coefficient of Elevation[J]. Zhenwu Wang,Xiaohua Lü. Journal of Beijing Institute of Technology. 2018(04)
[3]数字艺术人机交互控制系统设计研究[J]. 刘卜水. 电视技术. 2018(10)
[4]青海云杉种群空间分布特征及不同林龄相互关系[J]. 葛红元,王红义,韦炜,赵传燕. 兰州大学学报(自然科学版). 2018(04)
[5]榆神府矿区植被覆盖的动态变化及其影响因素[J]. 谭学玲,闫庆武,王瑾,张海荣. 生态学杂志. 2018(06)
[6]基于IFS的单子叶盆栽植物仿真研究[J]. 张凡星,芦菲娅,王美丽. 系统仿真学报. 2017(11)
[7]数字矿山建设的研究及实现[J]. 刘同文,姚明朝,潘宝玉,白立飞. 地矿测绘. 2014(02)
[8]飞行模拟器EGPWS地形显示模块研究及仿真[J]. 孙子军,吴东苏,柴功博,王浩锋. 信息技术. 2013(04)
[9]浅析地质测绘中GPS技术的运用[J]. 马雪琴,陈贵全,耿丽艳. 价值工程. 2012(35)
[10]分形在自然景观仿真研究中的发展与展望[J]. 刘鹏. 电脑学习. 2008(01)
本文编号：3261241
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