三维园林景观构建与虚拟展示
发布时间：2021-01-27 04:59
城市园林景观具有生态、文化、社会和审美等多重功能,科学合理的园林景观组织是城市建设的重要组成部分。面向园林景观的三维构建、景观可视化以及沉浸式虚拟展示研究,已成为当前园林景观仿真领域、虚拟现实技术领域的研究热点。具有丰富景观要素的园林场景,由于场景复杂、空间规律不明显的特征,在三维模型构建、组织以及虚拟展示方面存在一定的难点。目前,传统三维园林景观构建与虚拟展示存在景观空间组织不灵活、虚拟园林仿真应用于现实的局限性以及园林植被、建筑模型构建工作量较大等问题。基于上述问题,本文综合利用虚拟现实、虚拟植物以及地理信息系统等技术,集成参数化植物建模方法、虚拟现实沉浸式等技术,研究参数驱动的虚拟园林景观综合构建、组织和展示总体流程。主要研究内容和成果如下:（1）园林景观要素的三维模型构建。针对园林景观中的主要景观要素进行三维模型构建:利用参数化的植物建模方法,根据实测获取的树木形态结构参数,快速、简便地构建具备高真实感的不同树种的园林树木模型,为树木模型添加了层次细节模型节点、Billboard节点等,提升园林植被景观的绘制效率;利用地形点云数据,构建了园林三维数字地形模型;通过OpenGL着...
【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１研究技术路线??１．５论文章节安排??，：??
的渲染效率。进一步的，ＯＳＧ图形渲染引擎允许多ＣＰＵ系统通过不同的ＣＰＵ执行不同图??形显示设备的筛选和绘制，这可以保证系统资源的充分利用，并在底层提高三维场景的渲??染效率，实现虚拟展示的实时渲染效果（图２－２）。??１３??
反距离加权法（Ｉｎｖｅｒｓｅ?Ｄｉｓｔａｎｃｅ?Ｗｅｉｇｈｔｅｄ，?ＩＤＷ）使用邻域内点集的线性权重计算未知点??位置［８５】，较适用于无人机采集的三维地形密集点云数据插值，便于构建连续起伏的地形表??面的特征。图２－３中描述了?ＩＤＷ算法的基本插值过程。??？?？??籲？＊?？參?？?參？參？＿??？?？?？?？？？？？？?？?？?？?？？？？？？?？??＊?，搜索产径?．?＊?？??）?？?？??？?？？？？？？？?？？／、？？？？??？?馨?？?？??？?？??參?？參?？?？?？??？?＊?．?？?參?？?■?．?＊?＊??？?？??ａ?ｂ??图２－３反距离加权法示意图??（ａ：确定搜索半径及临近点；ｂ：空间插值过程示意）??反距离加权法规定，在相应的搜索半径中，距离未知点较近的观测点对其贡献较大，??观测点与未知点间的距离与贡献值成反比，因此也称为距离权重倒数法。反距离加权空间??插值算法具体通过假设未知地形点尸。受到临近半径内点的影响比距离较远的地形点影响??大，通过距离倒数幂函数，确定具体的内插点位置，具体的计算如公式（２－１）。??凡＝令１’?公式（２－１）??Ｉ＇ｄ）??上式中，为邻域点的高程；?＜?为邻域点与未知点尸〇的距离为未知点邻域内??点的总数；／ｔ为确定的幂值
【参考文献】：
期刊论文
[1]风景园林合理分布三维图像仿真系统设计[J]. 王长柳,麦贤敏,赵兵,何炀. 计算机仿真. 2017(08)
[2]元年之后的VR发展趋势[J]. 赵沁平. 科技导报. 2017(15)
[3]基于可视化技术的景观信息模型构建与应用研究[J]. 王崑,李康康,洪海洋,谢福春,赵广宇. 西北林学院学报. 2017(04)
[4]Real-time rendering of large-scale static scene[J]. Wang Shaohua,Li Sheng,Lai Shunnan. Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing. 2017(02)
[5]多色彩调和在广州生态景观林带中的应用研究[J]. 唐小清,崔煜文,陈红锋. 中国园林. 2017(04)
[6]基于OSG的铁路站场三维场景层次细节建模研究[J]. 蒲浩,罗诗潇,李伟,罗宏伟. 铁道工程学报. 2017(03)
[7]集成虚拟森林环境与景观指数计算模型的森林景观格局分析[J]. 王蕾,陈崇成,唐丽玉. 地球信息科学学报. 2017(02)
[8]视锥体裁剪几何算法研究[J]. 于海燕,张帅,余沛文,何援军. 图学学报. 2017(01)
[9]数字景观技术研究应用进展[J]. 刘颂,张桐恺,李春晖. 西部人居环境学刊. 2016(04)
[10]地质公园虚拟场景的系统设计研究[J]. 常志坚. 电子设计工程. 2016(17)
硕士论文
[1]基于粒子系统的Web数字地球海洋矢量场数据动态可视化方法[D]. 刘恒星.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
[2]基于Unity3D的虚拟故园系统开发与实现[D]. 戴茜.北京林业大学 2014
[3]基于OpensceneGraph引擎的组件式跨平台的三维场景编辑器的研究与实现[D]. 魏海涛.郑州大学 2013
[4]基于Unity 3D的虚拟鹫峰漫游展示设计[D]. 郭美卉.北京林业大学 2013
[5]交互式漫游系统中的实时反射与动态水面渲染[D]. 张力学.哈尔滨工程大学 2011
[6]基于GPU加速的分形地形生成方法[D]. 马淑芳.大连理工大学 2008
本文编号：3002461
【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１研究技术路线??１．５论文章节安排??，：??
的渲染效率。进一步的，ＯＳＧ图形渲染引擎允许多ＣＰＵ系统通过不同的ＣＰＵ执行不同图??形显示设备的筛选和绘制，这可以保证系统资源的充分利用，并在底层提高三维场景的渲??染效率，实现虚拟展示的实时渲染效果（图２－２）。??１３??
反距离加权法（Ｉｎｖｅｒｓｅ?Ｄｉｓｔａｎｃｅ?Ｗｅｉｇｈｔｅｄ，?ＩＤＷ）使用邻域内点集的线性权重计算未知点??位置［８５】，较适用于无人机采集的三维地形密集点云数据插值，便于构建连续起伏的地形表??面的特征。图２－３中描述了?ＩＤＷ算法的基本插值过程。??？?？??籲？＊?？參?？?參？參？＿??？?？?？?？？？？？？?？?？?？?？？？？？？?？??＊?，搜索产径?．?＊?？??）?？?？??？?？？？？？？？?？？／、？？？？??？?馨?？?？??？?？??參?？參?？?？?？??？?＊?．?？?參?？?■?．?＊?＊??？?？??ａ?ｂ??图２－３反距离加权法示意图??（ａ：确定搜索半径及临近点；ｂ：空间插值过程示意）??反距离加权法规定，在相应的搜索半径中，距离未知点较近的观测点对其贡献较大，??观测点与未知点间的距离与贡献值成反比，因此也称为距离权重倒数法。反距离加权空间??插值算法具体通过假设未知地形点尸。受到临近半径内点的影响比距离较远的地形点影响??大，通过距离倒数幂函数，确定具体的内插点位置，具体的计算如公式（２－１）。??凡＝令１’?公式（２－１）??Ｉ＇ｄ）??上式中，为邻域点的高程；?＜?为邻域点与未知点尸〇的距离为未知点邻域内??点的总数；／ｔ为确定的幂值
【参考文献】：
期刊论文
[1]风景园林合理分布三维图像仿真系统设计[J]. 王长柳,麦贤敏,赵兵,何炀. 计算机仿真. 2017(08)
[2]元年之后的VR发展趋势[J]. 赵沁平. 科技导报. 2017(15)
[3]基于可视化技术的景观信息模型构建与应用研究[J]. 王崑,李康康,洪海洋,谢福春,赵广宇. 西北林学院学报. 2017(04)
[4]Real-time rendering of large-scale static scene[J]. Wang Shaohua,Li Sheng,Lai Shunnan. Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing. 2017(02)
[5]多色彩调和在广州生态景观林带中的应用研究[J]. 唐小清,崔煜文,陈红锋. 中国园林. 2017(04)
[6]基于OSG的铁路站场三维场景层次细节建模研究[J]. 蒲浩,罗诗潇,李伟,罗宏伟. 铁道工程学报. 2017(03)
[7]集成虚拟森林环境与景观指数计算模型的森林景观格局分析[J]. 王蕾,陈崇成,唐丽玉. 地球信息科学学报. 2017(02)
[8]视锥体裁剪几何算法研究[J]. 于海燕,张帅,余沛文,何援军. 图学学报. 2017(01)
[9]数字景观技术研究应用进展[J]. 刘颂,张桐恺,李春晖. 西部人居环境学刊. 2016(04)
[10]地质公园虚拟场景的系统设计研究[J]. 常志坚. 电子设计工程. 2016(17)
硕士论文
[1]基于粒子系统的Web数字地球海洋矢量场数据动态可视化方法[D]. 刘恒星.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
[2]基于Unity3D的虚拟故园系统开发与实现[D]. 戴茜.北京林业大学 2014
[3]基于OpensceneGraph引擎的组件式跨平台的三维场景编辑器的研究与实现[D]. 魏海涛.郑州大学 2013
[4]基于Unity 3D的虚拟鹫峰漫游展示设计[D]. 郭美卉.北京林业大学 2013
[5]交互式漫游系统中的实时反射与动态水面渲染[D]. 张力学.哈尔滨工程大学 2011
[6]基于GPU加速的分形地形生成方法[D]. 马淑芳.大连理工大学 2008
本文编号：3002461
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