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基于OpenGL的三维真实感地形生成与显示

作　者: 李朝阳
导　师: 柳朝阳
学　校: 郑州大学
专　业: 计算数学
关键词: 三维高速公路三维地形不规则三角形剖分 OpenGL 显示列表和纹理对象技术
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

目前由于三维地形的可视化技术的广泛应用,关于三维地形的研究引起人们越来越多的关注,特别是计算机图形学的发展和一些开放的三维图形软件接口的出现,为逼真的三维地形生成提供了可能.本文源于三维高速公路的演示与生成系统对地形显示的要求,依据专业测量设计人员提供的地形信息数据和高分辨率的纹理地形卫星照片来构建三维地形的数学模型,实现地形的三维显示.为了生成更加逼真的三维地形,该模型采用高分辨率的地貌卫星照片作为地面纹理,但海量的地形数据点和大型的纹理卫星照片在计算机上同时运行几乎是不可能的.为了解决这一系列的问题,本文将纹理照片做单元分块处理,大型照片被分成小型单元块.与此同时着重研究了地形不规则三角形的单元分块处理,三角形在XY平面上做分割剖分处理,最终将所有三角形划分到小型区域单元之中,且该地形单元与纹理照片单元一一对应.然后根据可视区域的判定调用需要显示地形单元块,并根据视点的变换实时更新地形单元块,这样一来,三维地形就得以产生.本系统采用VC++6.0为开发平台,利用OpenGL三维图形库,完成三维地形的生成与演示,并采用了列表显示技术和纹理对象技术,提高了程序的运算速度.同时,该系统的研究也为以后的研究学习提出了更广泛的课题,如显示区域的精确计算,地形的分级显示,冗余数据的整理等,这一系列的课题将为三维地形可视化研究提供有力的支持.

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章概论  9-14
  §1.1 引言  9-10
  §1.2 研究背景  10-11
  §1.3 研究现状  11-12
  §1.4 本文研究的主要内容  12-14
第二章系统开发的技术准备  14-24
  §2.1 卫星纹理照片的处理  14-15
  §2.2 数字高程模型的定义  15-17
  §2.3 三维地形模型数据的规范化处理  17-23
  §2.4 本章小结  23-24
第三章三维地形的真实感数学模型  24-31
  §3.1 三维显示流程图  24-25
  §3.2 三维地形网格的生成与显示列表技术  25-27
  §3.3 纹理的绑定和纹理对象技术  27-28
  §3.4 显示区域判断与单元更新  28-31
第四章三维地形可视化系统的实现  31-36
  §4.1 软件开发平台-Visual C++6.0编程语言  31
  §4.2 OpenGL简介  31-33
  §4.3 三维显示效果  33-36
第五章小结  36-37
  §5.1 结论  36
  §5.2 展望  36-37
参考文献  37-39
致谢  39

基于OpenGL的三维真实感地形生成与显示

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