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基于能量函数基元提取的建筑物LOD2模型自动生成方法
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作者 王林 陈健龙 +1 位作者 刘照亮 刘文轩 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第5期103-107,114,共6页
近年来,随着实景三维中国和数字中国的快速发展,建筑物三维模型重建已成为智慧城市建设的重要环节。本文提出了一种全自动建筑物LOD2模型生成框架,旨在解决城市级实景三维场景中建筑物LOD2模型生成的难题。为了自动提取大场景建筑物对象... 近年来,随着实景三维中国和数字中国的快速发展,建筑物三维模型重建已成为智慧城市建设的重要环节。本文提出了一种全自动建筑物LOD2模型生成框架,旨在解决城市级实景三维场景中建筑物LOD2模型生成的难题。为了自动提取大场景建筑物对象,首先利用场景正射影像,通过图像分割获取建筑物的边界信息;然后使用改进的增强型平面区域分割方法提取高质量的分割平面,并利用混合线性模型对分割结果进行优化,能够更好地处理城市建筑物的局部破损和重建错误等问题。试验结果表明,本文算法生成的建筑物LOD2模型质量和效率更高,能够应对城市建筑模型的复杂情况,得到更稳健的重建结果。 展开更多
关键词 细节层次模型 建筑物重建 区域分割 自动生成 基元提取
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基于边界投射与GPU解析的铁路线路LoD网格场景建模方法 被引量:1
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作者 陈燕平 宋陶然 孙颖 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2660-2671,共12页
层次细节(LoD)网格地形模型是构建铁路线路三维可视化场景的重要基础。然而,受制于LoD网格模型多层次、多尺度表达的复杂动态特征,以及经典LoD四叉树三维网格地形的独立、分块结构形式,在全球数字地形平台上进行铁路线路建模时,地形裁... 层次细节(LoD)网格地形模型是构建铁路线路三维可视化场景的重要基础。然而,受制于LoD网格模型多层次、多尺度表达的复杂动态特征,以及经典LoD四叉树三维网格地形的独立、分块结构形式,在全球数字地形平台上进行铁路线路建模时,地形裁剪开孔、线路地形融合等环节面临诸多难题。对此,提出全球LoD网格地形上基于外边界投射的铁路线路开孔建模方法,以及利用GPU顶点解析的铁路线路LoD地形动态融合叠置方法,从而实现铁路线路LoD网格地形三维场景高效建模。采取GPU与CPU相结合的办法,首先对地形裁剪区域进行过滤,屏蔽区域内的冗余三角形,留下开孔区域,对区域外围顶点通过投射到区域边缘的修正方式实现点位移动以完成边缘填充,从而避免规则网格上的三角网整合建模,实现复杂地形的规则网格兼容表达。然后,在为地形顶点设置全球统一纹理坐标的基础上,在GPU中对地形纹理与叠置图像分别建立不同的纹理坐标转换关系,实现两者的同模无缝表达,其中针对叠置图像的交互,采用仿射变换的方法突破多重空间非线性变换的困难,解决交互时纹理坐标转换的不同步问题。最终,通过某段184 km铁路线路三维建模案例进行有效性验证。研究结果表明:本文方法可对特定地形区域进行开孔裁剪,再利用GPU顶点解析使铁路线路与LoD地形叠置融合,实现外部铁路模型与真实地形的高效融合,铁路大场景三维建模的渲染效率可由40~70帧提升至55~77帧,优化比率约为30%。 展开更多
关键词 铁路线路 层次细节模型 地形裁剪 图像叠置 三维可视化
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基于四叉树的动态多分辨率LOD地形快速简化 被引量:14
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作者 王臻 胡敏 李响 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第7期1641-1643,共3页
四叉树和多分辨率技术是目前表示地形结构和显示地形的最佳方式。在研究以往算法基础上,对基于四叉树的动态多分辨率LOD地形简化方法进行改进,建立了适合分辨率要求的节点评价系统,并提出一种双向裂缝消除方法,经距离阈值限制后分别从... 四叉树和多分辨率技术是目前表示地形结构和显示地形的最佳方式。在研究以往算法基础上,对基于四叉树的动态多分辨率LOD地形简化方法进行改进,建立了适合分辨率要求的节点评价系统,并提出一种双向裂缝消除方法,经距离阈值限制后分别从缩减和剖分两个相反的方向对产生裂缝的相关节点进行处理,在增强简化效果的同时提高了实时渲染的速度。 展开更多
关键词 多分辨率 节点 层次细节 裂缝
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LOD和多边形表面简化 被引量:10
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作者 淮永建 郝重阳 +1 位作者 罗冠 张先勇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2001年第S2期26-29,共1页
综述了利用层次细节模型(LOD)技术对多边形表面进行简化的最新技术。从多边形场景和复杂几何模型的应用角度对最新简化算法的优劣性进行了比较并对未来的研究趋势进行了展望。
关键词 lod 多边形简化 多边形网格 虚拟现实
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基于聚类和动态LOD的三维地形建模方法 被引量:8
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作者 吴晓彦 顾韵华 +1 位作者 张俊勇 杜杰 《计算机工程与设计》 北大核心 2015年第2期469-475,共7页
为提高基于DEM高程数据的三维大地形绘制效率,提出基于K-means聚类和动态LOD的三维地形建模方法。对高程数据集使用K-means聚类分析方法,发现地形数据的自相似性,建立数据采样点与地貌特征分类的自动关联;依据采样点的地貌属性值完成粗... 为提高基于DEM高程数据的三维大地形绘制效率,提出基于K-means聚类和动态LOD的三维地形建模方法。对高程数据集使用K-means聚类分析方法,发现地形数据的自相似性,建立数据采样点与地貌特征分类的自动关联;依据采样点的地貌属性值完成粗化处理,构建不规则三角网模型;采用局部优化算法进行有限域内的三角形分裂以实现三角网的动态更新,结合克里金插值法实现插入点的精确计算,形成LOD层次细节多分辨率模型。实验结果表明,该方法对不同类型地形都获得了较高的数据简化率,提高了三维模型的绘制效率,具有较好的地形特征保持性。 展开更多
关键词 K-means聚类 地貌特征 数据简化 层次细节模型 (lod) 地形建模
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基于半边折叠的LoD三维模型简化算法 被引量:13
6
作者 熊仕勇 李沁翰 谢爱荣 《计算机工程与设计》 北大核心 2016年第3期655-659,共5页
针对复杂三维模型简化时引起的模型重要几何信息难以保存问题,提出一种基于半边折叠的保持三维模型重要几何特征LoD模型简化算法。通过引入二次误差量度、曲率特征、视觉特征度、折叠点的度以及折叠边长度,计算半边折叠代价,排序折叠优... 针对复杂三维模型简化时引起的模型重要几何信息难以保存问题,提出一种基于半边折叠的保持三维模型重要几何特征LoD模型简化算法。通过引入二次误差量度、曲率特征、视觉特征度、折叠点的度以及折叠边长度,计算半边折叠代价,排序折叠优先级优化模型简化效果,减少模型误差累积。实验结果表明,该算法有效解决了简化后模型重要几何特征不明显的问题,实现了三维模型的LoD层次构建。 展开更多
关键词 半边折叠 层次细节模型(lod) 模型简化 折叠代价 特征保持
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基于九宫格的累进LOD地形绘制算法 被引量:3
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作者 印桂生 陈怀友 +1 位作者 张菁 李建军 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期411-417,共7页
为减少地形绘制中地形分割与视点中心块分割的次数,提高绘制效率,提出了九宫格地形快速绘制算法.利用九宫格的特性建立地面多分辨率"块"结构,将每次分辨率变换都集中在周围8格中,使地形分割与视点中心块分割合并为1次;九宫格... 为减少地形绘制中地形分割与视点中心块分割的次数,提高绘制效率,提出了九宫格地形快速绘制算法.利用九宫格的特性建立地面多分辨率"块"结构,将每次分辨率变换都集中在周围8格中,使地形分割与视点中心块分割合并为1次;九宫格分层结构使多分辨率模型中模型细节的处理和绘制三角形的个数以17/81的倍率递减,提高了运算速度.提出了边界裂缝消除算法,以修正多分辨率模型产生的裂缝,并对九宫格算法进行了性能分析和误差评估.实验结果表明,当分层数为3时,该算法在保持视觉效果的同时,比四叉树算法的绘制效率提高约14.7倍. 展开更多
关键词 虚拟现实 三维地形 九宫格 多分辨率解析 裂缝 层次细节
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基于自适应四叉树的地形LOD算法 被引量:7
8
作者 张小虎 邵永社 叶勤 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第9期2596-2598,共3页
大数据动态地形三维可视化需要使用分层细节技术(LOD)简化模型,提高三维可视化效率,而四叉树可以优化复杂数据的数据结构。首先讨论了基于自适应四叉树实现LOD的一般方法,详细探讨了模型连接的三角扇绘制法;然后针对四叉树结构多分辨率... 大数据动态地形三维可视化需要使用分层细节技术(LOD)简化模型,提高三维可视化效率,而四叉树可以优化复杂数据的数据结构。首先讨论了基于自适应四叉树实现LOD的一般方法,详细探讨了模型连接的三角扇绘制法;然后针对四叉树结构多分辨率表示的特点,提出了一种基于自适应四叉树节点属性修改,实现LOD模型的连续无缝连接的方法;最后使用提出的方法,实现了一幅1∶50000地形图范围的三维可视化,有效提高了动态显示效果。 展开更多
关键词 分层细节技术 自适应四叉树模型 三角扇绘制方法 无缝连接
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基于改进四叉树分割和结点存储的LOD算法 被引量:12
9
作者 罗景馨 唐琎 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第20期202-204,共3页
多层次细节(LOD)算法作为目前使用最多的地形数据简化算法,对提升渲染速度加快场景可视化有着重要作用,而其中以基于四叉树的LOD算法应用最为广泛。通过对以往算法的研究,提出一种对四叉树的分割和结点存储结构同时进行改进的LOD算法。... 多层次细节(LOD)算法作为目前使用最多的地形数据简化算法,对提升渲染速度加快场景可视化有着重要作用,而其中以基于四叉树的LOD算法应用最为广泛。通过对以往算法的研究,提出一种对四叉树的分割和结点存储结构同时进行改进的LOD算法。该算法通过减少误差判断次数加快了四叉树的生成速度,同时改变传统的结点存储方式,降低了数据的冗余存储。 展开更多
关键词 数字高程模型 多层次细节 四叉树 多分辨率
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基于综合LOD因子的自适应GPU地形渲染 被引量:4
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作者 张兵强 张立民 +1 位作者 艾祖亮 张建廷 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第12期201-204,共4页
根据四叉树的地形分块数据组织形式,提出一种面向图形处理器(GPU)的自适应地形渲染算法。将综合细节层次因子作为地形块节点评价函数,对静态地形块误差、动态视点依赖误差和视点移动速度进行量化,在顶点着色器上实现高程值的平滑过渡,... 根据四叉树的地形分块数据组织形式,提出一种面向图形处理器(GPU)的自适应地形渲染算法。将综合细节层次因子作为地形块节点评价函数,对静态地形块误差、动态视点依赖误差和视点移动速度进行量化,在顶点着色器上实现高程值的平滑过渡,消除突跃现象,并通过添加"裙"遮盖裂缝。实验结果表明,该算法的地形自适应性较好,具有较高的帧率和GPU利用率。 展开更多
关键词 地形渲染 细节层次 四叉树 误差度量 顶点着色器 图形处理器
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基于LOD控制与内外存调度的大型三维点云数据绘制 被引量:15
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作者 孟放 查红彬 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期1-8,共8页
通过结合基于视点的细节层次(level-of-detail,LOD)控制技术和内外存调度的数据控制策略,实现大型三维点云数据在一般配置PC机上的实时交互浏览.首先将输入点云分为大小相等的若干块,然后对每块数据分别建立误差控制下的多分辨率数据结... 通过结合基于视点的细节层次(level-of-detail,LOD)控制技术和内外存调度的数据控制策略,实现大型三维点云数据在一般配置PC机上的实时交互浏览.首先将输入点云分为大小相等的若干块,然后对每块数据分别建立误差控制下的多分辨率数据结构,并进行内外存分配.在交互绘制中,通过用户视点来确定当前的感兴趣区域,以控制模型表面的细节层次分布.该算法不但可以实现大型点云数据的实时交互绘制,而且可有效地提高一般点云数据绘制时的内存使用效率. 展开更多
关键词 大型三维点云数据 交互绘制 基于视点的细节层次控制 内外存调度
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大规模地形TIN模型的LOD算法设计与实现 被引量:21
12
作者 武玉国 杜莹 +1 位作者 王晓明 游雄 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期665-669,共5页
为了实现大规模场景的多分辨率显示,利用 LOD 细节分层思想提出了一种地形 TIN模型。重点解决不同分辨率 TIN 模型间的连续过渡问题,以及分块 TIN 模型的创建问题,包括TIN 构网时的数据结构设计和算法优化。
关键词 lod TIN 多分辨率 DELAUNAY三角网
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基于深度八叉树的三维数据场LOD可视化 被引量:11
13
作者 马晓晨 孔小利 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第1期47-49,共3页
提出了广度八叉树、深度八叉树概念,分析了它们逻辑结构和存储结构,探讨了这两种数据结构在三维数据场可视化中的应用,把深度八叉树应用于三维数据场LOD体绘制算法中。算法在某三维震波数据场进行了体绘制实验,并与传统方法进行了比较... 提出了广度八叉树、深度八叉树概念,分析了它们逻辑结构和存储结构,探讨了这两种数据结构在三维数据场可视化中的应用,把深度八叉树应用于三维数据场LOD体绘制算法中。算法在某三维震波数据场进行了体绘制实验,并与传统方法进行了比较分析。结果表明,该方法通过逐层简化细节来减少场景的复杂性,提高了渲染效率,将全局和局部体绘制相结合,既提高了绘制速度,又实现了精细观察。 展开更多
关键词 广度八叉树 深度八叉树 细节层次 体绘制 三维数据场
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基于Chunked LOD的实时细节增强地形算法 被引量:5
14
作者 宋省身 全吉成 +2 位作者 赵秀影 王宏伟 王宇 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第2期578-582,共5页
在研究了Chunked LOD算法的基础上,针对原始数据分辨率不足或视点距离地面非常近时,缺乏增强方案来满足视觉连续性需求这一问题,以规则格网为处理单元,提出了实时增加细节的改进方案。结合并改进了Kobbelt细分算法和分形技术,可以实时... 在研究了Chunked LOD算法的基础上,针对原始数据分辨率不足或视点距离地面非常近时,缺乏增强方案来满足视觉连续性需求这一问题,以规则格网为处理单元,提出了实时增加细节的改进方案。结合并改进了Kobbelt细分算法和分形技术,可以实时地添加富有真实感的高分辨率网格,避免了因过多细节增强引起的计算负荷。根据这一改进进行了实验,实验结果表明,该方法在保持帧速连续的基础上,能实时有效地增加细节,满足逼真视效的需求。 展开更多
关键词 细节层次 规则网格 实时添加细节 细分曲面 分形地形
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QTL作图中零假设检验统计量分布特征及LOD临界值估计方法 被引量:10
15
作者 孙子淇 李慧慧 +1 位作者 张鲁燕 王建康 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-11,共11页
研究QTL作图中零假设检验统计量分布特征,可以帮助我们选取合适的LOD临界值,以控制全基因组显著性概率水平下犯第一类错误的概率。本文利用模拟方法,研究了QTL作图中单个扫描位点的似然比检验(LRT)统计量在零假设下的分布特征、影响最大... 研究QTL作图中零假设检验统计量分布特征,可以帮助我们选取合适的LOD临界值,以控制全基因组显著性概率水平下犯第一类错误的概率。本文利用模拟方法,研究了QTL作图中单个扫描位点的似然比检验(LRT)统计量在零假设下的分布特征、影响最大LOD统计量累积分布的因素以及不同群体在不同标记密度下有效独立检验次数与染色体长度的关系。结果表明,在定位加显性效应QTL的一维扫描和定位上位性互作QTL的二维扫描中,单个扫描位置上的LRT统计量均服从卡方分布,其自由度等于检测QTL遗传参数的个数;染色体个数、群体大小和表型测量误差方差对零假设下检验统计量的分布没有影响,即不影响LOD临界值的选取,而群体类型、标记密度和染色体长度有明显影响,BC1、RIL和F2三种类型的群体中,BC1群体的临界值最小,F2群体的临界值最大,标记越密染色体越长,对应的LOD临界值越大;QTL一维扫描中有效独立检验次数与染色体长度呈正比,二维扫描中有效独立检验次数与染色体长度呈二次幂关系。借助Bonferroni矫正,给出了全基因组显著性水平与单个扫描位点显著性水平间的关系,因此,研究者可根据作图群体的群体类型、标记密度和基因组长度,很方便地确定特定全局显著性概率水平下的LOD临界值。 展开更多
关键词 QTL作图 似然比检验 lod统计量 零假设 显著性水平 独立检验次数
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Chunklod地形的过程化细节度增强算法 被引量:3
16
作者 申闫春 朱幼虹 +1 位作者 温转萍 曹莉 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第21期5763-5766,5773,共5页
在研究了ChunkLod算法的基础上,针对该技术所缺乏当视点离地面非常近时的增强方案这一问题,以块状的模型为处理单位,提出了ChunkLod的过程化细节度增强算法。同时结合局部三角面化简算法和误差评估与控制算法提高绘制效率,避免了因细节... 在研究了ChunkLod算法的基础上,针对该技术所缺乏当视点离地面非常近时的增强方案这一问题,以块状的模型为处理单位,提出了ChunkLod的过程化细节度增强算法。同时结合局部三角面化简算法和误差评估与控制算法提高绘制效率,避免了因细节度过高引起的海量计算。最后,以地理资源信息管理系统为例,说明了该算法在实际运行中使地形信息达到了预期的视觉效果。实验表明,改进后的ChunkLod过程化细节度增强算法将成为一种具备全部主流细节度技术的实用地形算法。 展开更多
关键词 Chunklod 细节度增强算法 实时地形绘制 层次细节模型
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一种基于边折叠的LOD自动生成算法 被引量:4
17
作者 张昌明 张虹 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2005年第11期3109-3111,共3页
多细节层次(LOD)是实时图形生成的一项重要技术。介绍了几种典型的多细节层次模型的自动生成算法,在此基础上提出了一种基于边折叠的多边形网格模型简化算法。实验表明,这种网格模型简化算法能在损失很少的屏幕像素误差的前提下提高图... 多细节层次(LOD)是实时图形生成的一项重要技术。介绍了几种典型的多细节层次模型的自动生成算法,在此基础上提出了一种基于边折叠的多边形网格模型简化算法。实验表明,这种网格模型简化算法能在损失很少的屏幕像素误差的前提下提高图形绘制速度,是一种简单且有效的LOD自动生成算法。 展开更多
关键词 虚拟现实 多细节层次 多边形简化 多边形网格
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分块LOD连续非线性分布的地形渲染 被引量:2
18
作者 张兵强 张立民 +1 位作者 李垠广 张建廷 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第4期213-218,共6页
基于四叉树的数据结构,提出了一种适于GPU批处理的地形可视化算法,以地形分块作为基本的处理单元,使用同一个顶点缓冲区对象实现所有地形块三角形集的渲染,提出了地形分块非线性分布的LOD选取函数,通过提出的地形块综合平滑因子,在顶点... 基于四叉树的数据结构,提出了一种适于GPU批处理的地形可视化算法,以地形分块作为基本的处理单元,使用同一个顶点缓冲区对象实现所有地形块三角形集的渲染,提出了地形分块非线性分布的LOD选取函数,通过提出的地形块综合平滑因子,在顶点着色器上实现了高程值的平滑过渡,给出了GPU上算法的处理过程。实验对比结果表明,该算法地形绘制LOD层次调节方便,具有较高的地形渲染效率。 展开更多
关键词 地形渲染 细节层次 四叉树 顶点纹理拾取 图形处理器
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面向大规模动态地形可视化的LOD组织与调度技术 被引量:9
19
作者 高勇 刘家骏 +1 位作者 郭潇 邬伦 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2016年第1期6-11,共6页
地貌演化等地表过程的分析模拟实时产生系列地形数据,该动态过程的可视化对性能要求较高,传统基于预处理的方法计算量大、绘制延迟明显。面向大规模动态地形可视化,提出一种LOD预处理与实时更新相结合的混合调度技术,基于场景图对动态地... 地貌演化等地表过程的分析模拟实时产生系列地形数据,该动态过程的可视化对性能要求较高,传统基于预处理的方法计算量大、绘制延迟明显。面向大规模动态地形可视化,提出一种LOD预处理与实时更新相结合的混合调度技术,基于场景图对动态地形LOD建模与组织,建立多线程模型实现地形瓦片的动态更新和绘制。对于每次迭代计算产生的新地形,该方法以LOD瓦片的动态调度替代传统的静态预处理方法,与地表过程计算同步更新瓦片,且仅重新计算和渲染当前视域和分辨率下地形发生变化的局部瓦片,通过LOD的局部动态更新避免可视化数据的全局重新生成,显著降低过程模型计算和结果更新对渲染过程的影响,提高整体的可视化性能。 展开更多
关键词 地形可视化 细节层次模型 场景图 多线程 动态调度
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LOD算法在3D地表模拟中的应用研究 被引量:8
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作者 曾维 韩占校 朱学芳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期292-294,299,共4页
在大型可视化系统中需要对3D场景进行简化以获得理想的视觉效果和处理速度,层次细节技术是其中较为有效的算法之一,它能在保持较好的视觉效果的同时,减少数据量,提高系统的运行速度。通过介绍一个三维仿真系统中地表的生成过程,描述了... 在大型可视化系统中需要对3D场景进行简化以获得理想的视觉效果和处理速度,层次细节技术是其中较为有效的算法之一,它能在保持较好的视觉效果的同时,减少数据量,提高系统的运行速度。通过介绍一个三维仿真系统中地表的生成过程,描述了层次细节技术中四叉树算法的实现方法,分析和验证了它的简化效果。 展开更多
关键词 细节层次 场景简化 地表模拟 四叉树
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