一种大规模地形的快速漫游算法 被引量：60

1

作者 赵友兵 石教英 +1 位作者 周骥 潘志庚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第7期624-628,共5页

地形漫游在仿真、模拟、虚拟现实等领域中有着广泛应用 .大规模地形的实时漫游算法一般采用视见体裁剪和与视点相关的连续细节层次等技术来减少实际绘制的地形数据量 .通过地形分块和视见体投影三角形扫描算法实现快速裁剪 ,通过调整顶... 地形漫游在仿真、模拟、虚拟现实等领域中有着广泛应用 .大规模地形的实时漫游算法一般采用视见体裁剪和与视点相关的连续细节层次等技术来减少实际绘制的地形数据量 .通过地形分块和视见体投影三角形扫描算法实现快速裁剪 ,通过调整顶点的高度值消除裂缝 ,通过基于三角形的四叉分割实现连续细节层次地形简化 ,简化了算法实现 ,提高了算法效率 .在没有利用帧连贯性的情况下 ,算法可以在 PC机上实现较大规模地形的快速交互式漫游 . 展开更多

关键词 大规模地形 快速漫游算法 地形分块 视见体裁剪 裂缝消除 地理信息系统

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超大规模地形场景的高性能漫游 被引量：54

2

作者 李胜 冀俊峰 +1 位作者 刘学慧 吴恩华 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期535-545,共11页

超大规模地形场景包含大量的几何和纹理数据,无法一次性载入内存,并具有极高的复杂度,因而无法进行实时绘制.提出一种高性能的外存地形场景实时漫游技术.该方法使用离散层次细节技术并结合视点相关的动态连续层次细节选择和过渡.算法为... 超大规模地形场景包含大量的几何和纹理数据,无法一次性载入内存,并具有极高的复杂度,因而无法进行实时绘制.提出一种高性能的外存地形场景实时漫游技术.该方法使用离散层次细节技术并结合视点相关的动态连续层次细节选择和过渡.算法为地表的简化提出一种新的基于受限法向锥的误差计算方法,使得模型简化具有轮廓保持和光照保持特性.当生成网格包含三角形数目相当时,该方法比传统的基于几何误差的简化更加符合漫游时视觉的感知规律.场景简化过程中提取出的潜在轮廓特征可以通过巧妙地构建漫游时视线方向上的增量地平线来随时更新场景不同部分的可见性信息,并以此控制无用数据页面的载入和无效场景部分的绘制,提高绘制速度.漫游系统采用多线程技术,使CPU,GPU,I/O三者的效率得到充分发挥,并可实时生成具有光照和阴影效果的漫游图像. 展开更多

关键词 交互式漫游 超大规模地形场景 受限法向锥 潜在轮廓 增量地平线

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大规模地形实时绘制算法 被引量：8

3

作者 朱军 龚建华 +1 位作者 齐华 曹振宇 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2005年第2期24-27,共4页

该文提出一种适合大规模地形实时绘制的简单高效的LOD简化算法。该算法使用一种紧凑有效的规则网格表示方法,优化网格节点的数目,减少可视化过程中的计算量,降低额外内存开销。探讨该算法相关的数据组织、视域裁剪、LOD层次选择、裂缝... 该文提出一种适合大规模地形实时绘制的简单高效的LOD简化算法。该算法使用一种紧凑有效的规则网格表示方法,优化网格节点的数目,减少可视化过程中的计算量,降低额外内存开销。探讨该算法相关的数据组织、视域裁剪、LOD层次选择、裂缝消除、三角形化等关键问题。实验结果表明,该算法实现简单,内存开销较少,CPU耗费小,对图形卡要求低,能够在普通机器上实现大规模地形的实时漫游。 展开更多

关键词 大规模地形 绘制算法 简化算法 实时绘制 网格节点 数据组织 裂缝消除 关键问题 算法实现 实时漫游 LOD 计算量 可视化 三角形 CPU 图形卡 内存

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面向大规模地形的瓦片调度与实时绘制算法 被引量：5

4

作者 刘浩 曹巍 +2 位作者 赵文吉 宁方馨 潘李亮 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第06A期120-124,共5页

随着图形硬件性能的提升,大规模地形绘制的主要瓶颈已从绘制能力不足转变为大数据的传输,针对这一问题提出一种支持大规模地形的瓦片调度与实时绘制算法。将超大地形数据以瓦片金字塔形式存储于硬盘,绘制每一帧时只调度当前场景所需的... 随着图形硬件性能的提升,大规模地形绘制的主要瓶颈已从绘制能力不足转变为大数据的传输,针对这一问题提出一种支持大规模地形的瓦片调度与实时绘制算法。将超大地形数据以瓦片金字塔形式存储于硬盘,绘制每一帧时只调度当前场景所需的少量瓦片进入显存。首先利用GPU实时计算地形网格点的地理坐标并传回CPU分析可见范围,然后采取瓦片四叉剖分、规则化处理和瓦片合并等一系列操作在所有LOD层中拣选最优瓦片集合并调入内存,在内存中利用一块固定大小的缓存进行管理与更新,并最终以单张纹理的形式传入显存进行采样和绘制。实验表明,该算法节约了大量的显存带宽,有效提升了系统在数据传输方面的执行效率,在大规模地形调度与绘制中取得了较好的效果。 展开更多

关键词 大规模地形绘制 动态调度 VIRTUAL TEXTURE 瓦片选取 瓦片管理 GPU

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面向大规模地形LOD模型的并行简化算法 被引量：8

5

作者 刘晓平 凌实 +1 位作者 余烨 李琳 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期16-21,共6页

大规模地形的快速绘制一般采用层次细节(LOD)模型,需要在预处理阶段使用网格简化算法对模型进行简化。简化质量与简化效率间的矛盾一直是各种简化算法所需面临的问题。通过利用通用的并行编程环境MPI,提出了一种基于四叉树网格剖分的并... 大规模地形的快速绘制一般采用层次细节(LOD)模型,需要在预处理阶段使用网格简化算法对模型进行简化。简化质量与简化效率间的矛盾一直是各种简化算法所需面临的问题。通过利用通用的并行编程环境MPI,提出了一种基于四叉树网格剖分的并行简化算法,通过并行化达到提高算法效率的目的,并就模型拼接及负载平衡进行了相关讨论。最后,通过具体实例在集群环境下验证了算法的有效性,得到了较好的并行效果。 展开更多

关键词 计算机应用 大规模地形场景 LOD 模型简化 边折叠 并行程序设计

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多进制小波和二叉树实现大规模地形的实时漫游 被引量：13

6

作者 张立强 杨崇俊 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期467-472,共6页

针对大规模地形的实时绘制是三维可视化领域中研究的热点和难点 ,提出一种视相关的、基于M(M≥ 2 )进制小波压缩和二叉树分块的优化算法 ,来构建地形多分辨率模型 该算法给出了一种依赖于地形的起伏状况、视点位置和视距的数据压缩和网... 针对大规模地形的实时绘制是三维可视化领域中研究的热点和难点 ,提出一种视相关的、基于M(M≥ 2 )进制小波压缩和二叉树分块的优化算法 ,来构建地形多分辨率模型 该算法给出了一种依赖于地形的起伏状况、视点位置和视距的数据压缩和网格剖分的方法 ,并且解决了不同尺度结点间的“裂缝”问题 实验表明 ,该算法具有消耗内存少、建模速度快、保真性好等优点 。 展开更多

关键词 大规模地形 多进制小波 二叉树 视相关 裂缝

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利用可编程GPU实现大规模地形场景的高性能漫游 被引量：2

7

作者 刘浩 赵文吉 +4 位作者 段福洲 宫辉力 曹巍 管先祥 潘李亮 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第10期3775-3777,3781,共4页

对已有算法进行了综述,并针对数据动态调度、自适应网格模型的生成以及数据的组织与数据裁剪等方面进行了研究并提出改进方法,设计了一种基于GPU编程实现的大规模地形场景的实时绘制与漫游算法。利用GPU端完成地形网格更新、地形块的自... 对已有算法进行了综述,并针对数据动态调度、自适应网格模型的生成以及数据的组织与数据裁剪等方面进行了研究并提出改进方法,设计了一种基于GPU编程实现的大规模地形场景的实时绘制与漫游算法。利用GPU端完成地形网格更新、地形块的自动选取、高度图和纹理图采样等大部分计算工作,大大减轻了CPU端的计算负载。实验表明,该算法实现简单,内存开销较少,有效提高了地形绘制的效率,适于大规模地形场景的实时高效漫游。 展开更多

关键词 图形处理器编程 大规模地形场景 实时漫游 自适应网格 动态调度

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大规模地形渲染技术的研究与实现 被引量：2

8

作者 邓正宏 张婷婷 +1 位作者 刘瑞恒 张怡 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期936-940,共5页

文章针对大规模地形渲染中显示质量和显示速度之间的矛盾问题,采用基于四叉树的LOD技术,在地形简化的评价系统中考虑距离标准与地形粗糙度基础上,增加考虑运动矢量与观察矢量以完成大规模地形的网格构造,同时结合雷达视锥体剔除法,提高... 文章针对大规模地形渲染中显示质量和显示速度之间的矛盾问题,采用基于四叉树的LOD技术,在地形简化的评价系统中考虑距离标准与地形粗糙度基础上,增加考虑运动矢量与观察矢量以完成大规模地形的网格构造,同时结合雷达视锥体剔除法,提高渲染速率,并综合受约束的四叉树消除裂缝,实现大规模地形实时渲染。实验结果表明该系统在基本保证场景的真实性前提下,较快地实现大规模地形的渲染,取得较好的渲染效果。 展开更多

关键词 大规模地形渲染 四叉树 细节层次 评价系统 裂缝消除

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3D_DP和Quad_TIN支持下的大规模地形自适应LOD算法 被引量：3

9

作者 张俊峰 孙大鹏 许德合 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2014年第3期29-32,F0003,共5页

将地貌综合的三维Douglas-Peucker方法引入地形LOD中,通过构建Quad_TIN模型,结合离散点的全局重要性分级、地形块的四叉树模型构建、高效的可见性判断及增量更新等策略,提出一种大规模地形实时动态显示的新算法。实验结果表明,在保证地... 将地貌综合的三维Douglas-Peucker方法引入地形LOD中,通过构建Quad_TIN模型,结合离散点的全局重要性分级、地形块的四叉树模型构建、高效的可见性判断及增量更新等策略,提出一种大规模地形实时动态显示的新算法。实验结果表明,在保证地形的自适应快速、逼真显示的前提下,可大大扩展三维Douglas-Peucker和Quad_TIN的适用范围及运算效率,为海量三维场景的逼真快速重构提供了现实可能性。 展开更多

关键词 三维Douglas-Pecuker算法 Quad_TIN模型 细节层次模型 大规模地形

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大规模地形模型的多分辨率显示技术研究 被引量：4

10

作者 李凤霞 王尚洋 黄都培 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第15期244-246,共3页

随着虚拟现实和三维显示技术的发展,人们开始研究高精度的大规模地形模型的显示与传输问题。目前较为流行的是采用LOD(levelsofdetail)技术。尤其在微软的渐进格网(ProgressiveMesh)技术出现后,此类问题的研究成为了热点。但是对大规模... 随着虚拟现实和三维显示技术的发展,人们开始研究高精度的大规模地形模型的显示与传输问题。目前较为流行的是采用LOD(levelsofdetail)技术。尤其在微软的渐进格网(ProgressiveMesh)技术出现后,此类问题的研究成为了热点。但是对大规模地形模型应用渐进格网技术仍存在许多困难,为此该文在国防科工委基础理论研究基金的支持下就此问题展开了研究,提出了一种基于块的大地形模型多分辨率显示技术。 展开更多

关键词 大规模地形模型 多分辨率显示 虚拟现实 计算机图形学

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海上搜救模拟器中大规模地形场景的实时绘制 被引量：1

11

作者 翟小明 任鸿翔 +1 位作者 张新宇 廉静静 《中国航海》 CSCD 北大核心 2011年第3期5-9,共5页

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用。为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究。利用Google Earth获取地形数据,使用ArcScene构... 大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用。为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究。利用Google Earth获取地形数据,使用ArcScene构建三维地形,并在Creator中设置多级LOD以保证绘制的实时性,同时利用Get-Screen软件获取与地形相对应的纹理数据,并将纹理映射到三维地形上,最终运用OSG软件对地形场景进行实时绘制。试验表明提出的方法可实现大规模地形场景的高效逼真绘制。 展开更多

关键词 船舶、舰船工程 大规模地形场景 实时绘制 层次细节模型 建模 三维地形

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基于四叉树结构的大规模地形生成算法 被引量：3

12

作者 靳海亮 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第4期546-549,共4页

为了获得更好的三维可视化效果,在对大规模地形模型的实时生成和简化进行了研究和分析的基础上,提出了一种基于四叉树结构的大规模地形生成算法,实现了基于四叉树结构的地形模型的连续多分辨率渲染;该算法包括一种新的保持地形特征的地... 为了获得更好的三维可视化效果,在对大规模地形模型的实时生成和简化进行了研究和分析的基础上,提出了一种基于四叉树结构的大规模地形生成算法,实现了基于四叉树结构的地形模型的连续多分辨率渲染;该算法包括一种新的保持地形特征的地形简化方法和一种简单高效的裂缝消除方法。实验结果表明,该算法能够实现大规模地形的实时可视化。 展开更多

关键词 四叉树 大规模地形 地形简化

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基于Direct3D的大规模地形渲染技术研究 被引量：2

13

作者 周演 陈天滋 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2008年第6期107-111,共5页

提出了一种基于地形分块管理思想的大规模地形渲染算法——井地算法.该算法将大规模高程地形数据按照一定大小进行分割并存储,根据视点位置和漫游的要求建立5点定位LOD四叉树模型,将以当前渲染的地形数据块为中心的9个(或少于9个)单位... 提出了一种基于地形分块管理思想的大规模地形渲染算法——井地算法.该算法将大规模高程地形数据按照一定大小进行分割并存储,根据视点位置和漫游的要求建立5点定位LOD四叉树模型,将以当前渲染的地形数据块为中心的9个(或少于9个)单位地形数据块载入内存.该算法采用Direct3D实现,能有效提升复杂三维场景中大规模地形实时渲染的效率. 展开更多

关键词 大规模地形 层次细节 三维地理信息系统 实时渲染

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三维场景中大规模地形地貌的生成 被引量：7

14

作者 李玉娟 谭同德 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第11期131-135,共5页

为了在三维场景中快速生成大规模地形地貌,必须解决复杂地形海量数据和计算机硬件绘制能力有限的问题。首先对现有地形生成技术进行探讨,提出Oracle数据库动态存储分块数据和用实际高程代替插值高程消除裂缝的方法。其次在动态LOD生成... 为了在三维场景中快速生成大规模地形地貌,必须解决复杂地形海量数据和计算机硬件绘制能力有限的问题。首先对现有地形生成技术进行探讨,提出Oracle数据库动态存储分块数据和用实际高程代替插值高程消除裂缝的方法。其次在动态LOD生成地形后,对系统进行优化,并通过对比数据选择合适的分块大小。最后通过搭建实验环境仿真,验证方案的有效性。该方法保证了场景的视觉效果,加快了大规模地形地貌的生成速度。 展开更多

关键词 大规模地形 数据库 动态LOD 裂缝 优化

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一种基于GeoMipMaps的大规模地形实时可视化方法 被引量：2

15

作者 李雪敏 刘福岩 易松 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第6期41-45,共5页

针对海量地形数据无法一次性载入内存进行实时渲染的问题,本文提出一种高效的大规模地形场景实时可视化方法。该方法对GeoMipMaps算法进行了改进,利用地形数据分块技术和多线程技术来实现数据的动态调度。同时,利用LOD技术和视域剔除技... 针对海量地形数据无法一次性载入内存进行实时渲染的问题,本文提出一种高效的大规模地形场景实时可视化方法。该方法对GeoMipMaps算法进行了改进,利用地形数据分块技术和多线程技术来实现数据的动态调度。同时,利用LOD技术和视域剔除技术减少需要绘制的三角形数量;运用VBO技术将经常使用且不频繁变动的数据保存在显存中,避免大量数据在渲染时频繁地从内存传输到显存,从而达到实时渲染的效果。实验结果表明,该方法能有效地提高地形漫游的效率和可视化结果,实时地生成大规模地形。 展开更多

关键词 大规模地形 GeoMipMaps 动态调度 裂缝消除 VBO

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大规模三维地形可视化算法研究进展 被引量：23

16

作者 张慧杰 孙吉贵 +1 位作者 刘雪洁 李泽海 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2007年第3期10-16,共7页

大规模地形可视化是大型户外环境模拟不可缺少的组成部分,也是近年来可视化领域的研究热点,在游戏、仿真、虚拟现实、地理信息系统等领域有着广泛的应用。本文重点讨论了国内外学者在该领域的研究方法和最新研究进展以及尚未解决的问题... 大规模地形可视化是大型户外环境模拟不可缺少的组成部分,也是近年来可视化领域的研究热点,在游戏、仿真、虚拟现实、地理信息系统等领域有着广泛的应用。本文重点讨论了国内外学者在该领域的研究方法和最新研究进展以及尚未解决的问题。从数据拟合和模型简化两个方面叙述了自适应地形可视化建模方法,根据对现代图形硬件是否友好,将地形模型简化算法归纳为面向CPU的细粒度LOD算法和面向GPU的粗粒度LOD算法两类,同时描述了建模过程中存在的空间不连续问题以及各种解决方案,详细阐述了支持大数据集绘制的out-of-core技术,最后总结并分析了地形可视化建模领域的发展趋势和今后的研究重点。 展开更多

关键词 大规模地形可视化 多分辨率模型 面向GPU的LOD算法 粗粒度 Out-of-core技术

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大规模多分辨率地形模型简化生成方法 被引量：13

17

作者 陈少强 朱铁稳 +1 位作者 李琦 苗前军 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期273-278,共6页

针对地形的四叉树简化技术 ,提出一个简单的裂缝消除算法 该算法不使用递归同样可以使四叉树满足约束条件 ,简化结果不存在T型连接 利用该算法实现了地形数据的实时显示 。

关键词 大规模地形显示 四叉树 裂缝消除 T型连接 递归

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一种支持大规模多种精度地形的实时绘制算法 被引量：6

18

作者 于卓 梁晓辉 +1 位作者 马上 赵沁平 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期988-995,共8页

为加强大规模地形数据的表现能力,通常采用地形叠加或地形编辑等方法在局部地形数据上构建更高精度的细节模型.因而如何将大规模地形数据与具有高精度的细节数据进行实时融合与绘制成为一个迫切需要解决的问题.基于Geometry Clipmap方... 为加强大规模地形数据的表现能力,通常采用地形叠加或地形编辑等方法在局部地形数据上构建更高精度的细节模型.因而如何将大规模地形数据与具有高精度的细节数据进行实时融合与绘制成为一个迫切需要解决的问题.基于Geometry Clipmap方法对这一问题开展研究,给出了一种支持大规模多种精度地形的实时绘制算法.在预处理阶段,对大规模地形数据采用clipmap结构进行组织,对细节数据使用mipmap结构进行组织;在运行阶段,重点针对clipmap更新所引起的不同种精度数据间特有的"F"形空洞进行分析和处理,使用过渡带结构对空洞区域进行修补,并对修补后的顶点进行了平滑处理.实验结果表明,该方法有效解决了"F"形空洞并支持大规模地形及细节数据的实时绘制. 展开更多

关键词 大规模地形 多精度细节数据 “F”形空洞 过渡带 clipmap

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基于GPU编程的地形纹理快速渲染方法研究 被引量：2

19

作者 高辉 张茂军 熊志辉 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2009年第4期766-769,共4页

在分析GPU并行计算特点的基础上,提出并实现了基于GPU编程的地形纹理快速渲染方法,其核心是用GPU编程对地形纹理图像进行快速解压.与传统渲染流程不同,该方法首先把压缩纹理图像传输到图形卡中,然后通过GPU编程实现对压缩图像解压的硬... 在分析GPU并行计算特点的基础上,提出并实现了基于GPU编程的地形纹理快速渲染方法,其核心是用GPU编程对地形纹理图像进行快速解压.与传统渲染流程不同,该方法首先把压缩纹理图像传输到图形卡中,然后通过GPU编程实现对压缩图像解压的硬件加速,从而解决了海量纹理数据存储、传输带宽以及解压速度等一系列问题.实验结果表明基于GPU编程的地形纹理快速渲染方法在虚拟场景的渲染速度方面优势明显,并且随着地形纹理图像分辨率的增大这种优势体现得更加充分. 展开更多

关键词 GPU 图像压缩 小波变换 大规模地形

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基于双缓冲队列的海量地形数据并行处理方法 被引量：1

20

作者 陈小潘 渠涧涛 +2 位作者 赵亚萌 王鹏 陈玉林 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2016年第3期6-10,共5页

海量地形数据处理过程中,硬件的性能优势不能得到充分利用,已成为制约大规模地形绘制速度的瓶颈.针对这一问题,分析了影响硬件处理能力发挥的关键因素,采用双缓冲队列的设计思路,提出了一种支持海量地形数据的并行处理方法,即将大规模... 海量地形数据处理过程中,硬件的性能优势不能得到充分利用,已成为制约大规模地形绘制速度的瓶颈.针对这一问题,分析了影响硬件处理能力发挥的关键因素,采用双缓冲队列的设计思路,提出了一种支持海量地形数据的并行处理方法,即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;充分考虑了瓦片加载的优先级,并据此进行任务分配.实验表明,该方法有效地提升了大规模地形绘制的整体速度. 展开更多

关键词 海量地形数据 双缓冲队列 并行化 大规模地形绘制 瓦片加载

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