面向战场仿真平台的大规模地形实时绘制算法研究
发布时间：2022-03-10 14:38
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...
【文章来源】：北京理工大学北京市211工程院校985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
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
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于视点的大规模三维地形实时渲染算法[J]. 郭雪峰,孙红胜,岳春生. 太赫兹科学与电子信息学报. 2015(01)
[2]分块LOD大规模地形实时渲染算法[J]. 李钦,戴树岭,赵永嘉,王响. 计算机辅助设计与图形学学报. 2013(05)
[3]一种动态地形实时可视化系统框架[J]. 李凤霞,王欣欣,黄天羽. 系统仿真学报. 2009(S1)
[4]真正射影像生成中遮蔽区域的补偿[J]. 边馥苓,王潇. 测绘科学. 2009(03)
[5]像素工厂中真正射影像的生产及其精度分析[J]. 史照良,沈泉飞,曹敏. 测绘科学技术学报. 2007(05)
[6]基于GPU的地形遮挡剔除算法[J]. 达来,曾亮,李思昆. 系统仿真学报. 2006(11)
[7]3维符号的设计与建模[J]. 危拥军,吉国杰,侯溯源. 测绘通报. 2005(09)
博士论文
[1]虚拟战场中一种基于GPU的大规模动态地形仿真研究[D]. 王达.华中科技大学 2012
[2]摄影测量数据GPU并行处理若干关键技术研究[D]. 杨靖宇.解放军信息工程大学 2011
硕士论文
[1]基于OSG的三维不规则军标地形匹配应用研究[D]. 张庆义.北京理工大学 2011
[2]真实感三维地形漫游系统的研究与实现[D]. 杨健.华南理工大学 2010
[3]大规模地形场景实时绘制技术研究[D]. 翟小明.大连海事大学 2010
[4]三维视觉刺激器在运动想象脑机接口中的应用研究[D]. 刘佳进.重庆大学 2010
[5]真实感三维地形可视化研究与实现[D]. 史香宾.长春理工大学 2008
[6]基于OSG的分布式汽车驾驶模拟器运行仿真及碰撞检测研究[D]. 汪璇.武汉理工大学 2008
[7]基于GIS的战场传感信息可视化研究[D]. 贾建科.西北工业大学 2006
[8]战场三维可视化技术研究[D]. 彭诚.浙江大学 2006
[9]基于DirectX的三维数字地形真三维显示关键技术的研究[D]. 王弟伟.南京航空航天大学 2005
[10]三维非规则军队标号的研究与实现[D]. 孔维.中国人民解放军信息工程大学 2005
本文编号：3645809
【文章来源】：北京理工大学北京市211工程院校985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
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
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于视点的大规模三维地形实时渲染算法[J]. 郭雪峰,孙红胜,岳春生. 太赫兹科学与电子信息学报. 2015(01)
[2]分块LOD大规模地形实时渲染算法[J]. 李钦,戴树岭,赵永嘉,王响. 计算机辅助设计与图形学学报. 2013(05)
[3]一种动态地形实时可视化系统框架[J]. 李凤霞,王欣欣,黄天羽. 系统仿真学报. 2009(S1)
[4]真正射影像生成中遮蔽区域的补偿[J]. 边馥苓,王潇. 测绘科学. 2009(03)
[5]像素工厂中真正射影像的生产及其精度分析[J]. 史照良,沈泉飞,曹敏. 测绘科学技术学报. 2007(05)
[6]基于GPU的地形遮挡剔除算法[J]. 达来,曾亮,李思昆. 系统仿真学报. 2006(11)
[7]3维符号的设计与建模[J]. 危拥军,吉国杰,侯溯源. 测绘通报. 2005(09)
博士论文
[1]虚拟战场中一种基于GPU的大规模动态地形仿真研究[D]. 王达.华中科技大学 2012
[2]摄影测量数据GPU并行处理若干关键技术研究[D]. 杨靖宇.解放军信息工程大学 2011
硕士论文
[1]基于OSG的三维不规则军标地形匹配应用研究[D]. 张庆义.北京理工大学 2011
[2]真实感三维地形漫游系统的研究与实现[D]. 杨健.华南理工大学 2010
[3]大规模地形场景实时绘制技术研究[D]. 翟小明.大连海事大学 2010
[4]三维视觉刺激器在运动想象脑机接口中的应用研究[D]. 刘佳进.重庆大学 2010
[5]真实感三维地形可视化研究与实现[D]. 史香宾.长春理工大学 2008
[6]基于OSG的分布式汽车驾驶模拟器运行仿真及碰撞检测研究[D]. 汪璇.武汉理工大学 2008
[7]基于GIS的战场传感信息可视化研究[D]. 贾建科.西北工业大学 2006
[8]战场三维可视化技术研究[D]. 彭诚.浙江大学 2006
[9]基于DirectX的三维数字地形真三维显示关键技术的研究[D]. 王弟伟.南京航空航天大学 2005
[10]三维非规则军队标号的研究与实现[D]. 孔维.中国人民解放军信息工程大学 2005
本文编号：3645809
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