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连续LOD技术及其在地形环境仿真中的应用

作　者: 岑凯辉
导　师: 谭跃进
学　校: 中国人民解放军国防科学技术大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 地形可视化连续细节层次地形环境仿真系统地形模型地形漫游
分类号: E919
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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引　用: 3次
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内容摘要

作战仿真作为军事人员的“作战实验室”，在军事训练、作战研究、装备发展等方面具有广泛的发展前景。而现代作战仿真，对仿真模型和仿真演示的三维地形环境提出了较高的技术要求。因此，在作战仿真领域研究三维地形环境的仿真具有重要的学术价值和应用价值。本文在提出地形环境仿真系统一般框架的基础上，结合装甲作战仿真的研究背景，对一般框架进行了合理的简化，得到了面向作战仿真的地形环境仿真系统简化框架。地形实时可视化技术是地形环境仿真的关键技术，也是本文研究的重点。通过深入研究当前流行的地形实时可视化技术——连续细节层次(Level of Detail，简称LOD)技术，本文提出了一种改进的地形实时连续LOD算法。该算法基于规则格网数据实时生成三维地形模型，并实时显示；采用了一种简单而高效的方法来求解采样点之间的依赖关系；以“从顶向下”方式细分中心顶点；并把顶点依赖关系融合进顶点误差中，避免了地形块内部的裂缝，同时通过调整块边界点的高程消除了块边界处的裂缝；算法还具有利用帧间相关性，视相关等方面特点。本文设计并实现了基于上述简化框架和实时连续LOD算法的地形实时漫游原型系统。对实现了的原型系统进行了测试，测试结果表明：地形实时连续LOD算法具有较高的效率，原型系统实现了三维地形场景的交互式漫游，为地形环境仿真系统的最终实现奠定了坚实的基础。

全文目录

目录  3-5
摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
第一章绪论  7-12
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-10
    1.2.1 地形可视化技术  8-9
    1.2.2 地形可视化技术的应用  9-10
  1.3 研究的问题、思路及成果  10-12
第二章地形环境仿真系统框架  12-18
  2.1 一般框架  12-16
    2.1.1 组成部分  13-15
    2.1.2 关键技术  15-16
  2.2 简化框架  16-18
第三章地形连续LOD技术  18-44
  3.1 地形模型  18-20
    3.1.1 基础地形模型  18-19
    3.1.2 离散LOD地形模型  19
    3.1.3 连续LOD地形模型  19-20
  3.2 地形实时连续LOD算法  20-32
    3.2.1 一般过程  20-21
    3.2.2 算法分类  21-22
    3.2.3 基于顶点选择的算法  22-27
    3.2.4 ROAM算法  27-29
    3.2.5 VDPM算法  29-30
    3.2.6 算法比较  30-32
  3.3 算法改进  32-44
    3.3.1 改进思路  32
    3.3.2 顶点依赖关系求解  32-35
    3.3.3 从顶向下的中心顶点细分法  35-38
    3.3.4 裂缝消除  38-41
    3.3.5 帧间相关性的利用  41-42
    3.3.6 其它  42-44
第四章地形实时漫游原型系统的设计与实现  44-52
  4.1 系统设计  44-48
    4.1.1 系统结构  44-45
    4.1.2 地形仿真引擎设计  45
    4.1.3 场景绘制模块设计  45-46
    4.1.4 场景更新模块设计  46
    4.1.5 其它模块设计  46-47
    4.1.6 系统中重要类设计  47-48
  4.2 系统实现  48-52
    4.2.1 开发环境  48-49
    4.2.2 数据准备  49
    4.2.3 系统运行情况  49-50
    4.2.4 其它  50-52
第五章实时连续LOD算法测试  52-57
  5.1 整体运行效率  52-53
  5.2 各模块执行时间分配  53-54
  5.3 专项测试  54-57
    5.3.1 裂缝消除  54-56
    5.3.2 帧间相关性利用  56
    5.3.3 地形块大小设置  56-57
第六章结束语  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-60

连续LOD技术及其在地形环境仿真中的应用

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