地形可视化系统中数据存储及处理方法研究与实现

发布时间：2017-09-18 10:22

  本文关键词：地形可视化系统中数据存储及处理方法研究与实现

  更多相关文章： 大规模地形数据 WPF 金字塔存储结构 C/S架构 双缓冲队列

【摘要】：近些年来,随着遥感技术、计算机技术的不断发展,大规模地形数据的可视化在战场仿真、虚拟现实、地理信息系统、飞行模拟、电子地图、游戏娱乐等各个方面中的应用越来越广泛。应用需求的不断增加,促使人们在大规模地形数据可视化方面进行了许多有益的研究,也取得了长足的进步,同时也出现了一些亟待解决的问题,比如:地形数据所包含的纹理数据、高程数据等大多具有经纬度跨度大、分辨率高的特点,不仅无法一次性存入内存中,而且这样大量的数据如果都存放在本地,也会给本机的存储空间造成极大的负担;大规模地形数据的可视化,所展示的场景往往是全球范围的,待处理数据规模巨大,整个可视化过程的计算量十分庞大,造成三维场景的构建速度缓慢,不能满足快速、高效进行可视化展示的实际应用需求。根据以上提到的问题,本文的研究内容主要包括以下几个方面:1、大规模地形数据的存储及获取基于C/S架构实现大规模地形数据的存储及获取,在服务端采用瓦片金字塔模型作为基本的存储组织结构,对大规模地形数据进行分块处理;基于WMS标准,将数据对外发布。在客户端通过相关网络协议实现对数据的请求及获取;同时,构建多级缓存结构,并按照一定原则进行置换,在保证较高命中率及响应速度的同时,将缓存数据存储的总量控制在一定的程度。2.、大规模地形数据并行处理方法针对在大规模地形数据可视化过程中,数据处理速度缓慢的问题,研究并实现一种基于双缓冲队列的大规模地形数据并行处理方法,考虑将大规模地形绘制分为数据处理和渲染绘制两个独立的过程,分别进行并行处理;设立两个缓冲队列,将数据的读、写操作区分开来;同时,充分考虑了瓦片加载的优先级,以提升可视化的展示效果。3、基于WPF技术的可视化展示系统基于WPF技术实现一个能够利用大规模地形数据,构建大规模三维地形场景的可视化系统,设计了一个基于游戏循环的可视化框架,并对其中的主要功能进行了实现,以实时获取目标区域的位置信息,实现了对大规模地形数据进行连续不间断的展示,同时能够对场景中的三维地形模型进行全方位、多角度地浏览。项目实践证明,本文所进行地研究,能够有效地对大规模地形数据进行存储和获取,并具有较快的展示速度和较好的展示效果,为自主开发实现快速、高效的大规模地形数据三维可视化,提供了一种有效的解决方案。
【关键词】：大规模地形数据 WPF 金字塔存储结构 C/S架构 双缓冲队列
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP751
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 绪论11-17
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 本文研究内容14
• 1.4 论文组织结构14-17
• 2 RIIDP项目整体概括17-23
• 2.1 项目目的和意义17
• 2.2 总体方案设计17-18
• 2.3 功能模块设计18-19
• 2.4 系统内部结构19-21
• 2.4.1 SAR系统管理与服务19
• 2.4.2 SAR数字地球19-20
• 2.4.3 雷达图像预处理20-21
• 2.4.4 雷达图像后处理21
• 2.5 本章小结21-23
• 3 基于C/S架构的大规模地形数据存储及获取23-39
• 3.1 金字塔存储组织结构23-26
• 3.2 OGC组织26
• 3.3 WMS规范26-27
• 3.4 设计思路27
• 3.5 服务端数据存储及发布27-33
• 3.5.1 服务端数据存储28-30
• 3.5.2 数据发布服务器30-33
• 3.6 客户端数据下载及缓存33-37
• 3.6.1 客户端数据下载33-35
• 3.6.2 客户端数据缓存35-37
• 3.7 本章小结37-39
• 4 基于双缓冲队列的大规模地形数据处理方法39-47
• 4.1 双缓冲队列简介39
• 4.2 存在问题分析39-40
• 4.3 方法设计与主要步骤40-44
• 4.3.1 方法设计40-42
• 4.3.2 主要步骤42-44
• 4.4 实验分析44-46
• 4.5 本章小结46-47
• 5 基于WPF的大规模地形数据可视化系统47-57
• 5.1 相关理论基础47-48
• 5.1.1 WPF技术47-48
• 5.1.2 虚拟地球模型48
• 5.2 系统的总体框架设计48-49
• 5.3 主要功能实现49-53
• 5.3.1 自由摄像机49-51
• 5.3.2 瓦片模型调度51-52
• 5.3.3 瓦片模型生成52-53
• 5.4 运行情况与分析53-56
• 5.4.1 实例效果53-55
• 5.4.2 可视化结果准确性分析55
• 5.4.3 场景帧数对比55-56
• 5.5 本章小结56-57
• 6 结论与展望57-59
• 6.1 本文工作总结57-58
• 6.2 后续工作展望58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-65
• 攻读学位期间发表的学术论文与参加的项目65-66

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