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ARGIS可视化关键技术研究

作　者: 吕国梁
导　师: 周晓光；孙敏
学　校: 中南大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: ARGIS 可视化模型转换注记
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 119次
引　用: 2次
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内容摘要

增强现实技术从虚拟现实技术发展而来,其主要通过将虚拟世界与现实相融合,对真实世界进行信息增强。增强现实地理信息系统(ARGIS)顾名思义是将增强现实(Augmented Reality,AR)与地理信息系统(Geographic Information System,GIS)相结合的技术。目前的大多数GIS平台往往缺乏与真实场景的交互,而很多应用场合确实需要一套能现场交互及对现场进行信息增强的系统,即ARGIS系统。ARGIS作为GIS的一个新的研究方向,有诸多待解决的问题。本文从应用的角度入手,研究了ARGIS可视化的若干关键技术。主要包括ARGIS中文字注记方法的研究、大规模矢量数据的可视化方法研究以及三维建筑模型的快速建立。具体如下:1.本文对ARGIS环境中文字注记的可视化进行了研究,提出了基于视点的动态注记方法。当视点方位发生变化,注记的位置和朝向随之变化,从而对象的属性信息得到实时、动态的可视化效果。2.研究了基于DEM的二维矢量线、面到三维环境中线、面模型的快速转换技术,采用了多种转换方法,并比较了优缺点。另外,采用数据简化和矢量绘制与纹理渲染混合的可视化策略既保证了可视化效果,同时也提高了可视化效率;3.研究了从二维建筑平面数据快速建立三维建筑模型的方法,为ARGIS中三维建筑模型的自动转换提供了解决途径。最后,本文采用C++语言和OpenGL API开发了ARGIS实验系统,并在北京大学校园进行了实验。实验结果表明,本文所研究的面向ARGIS的可视化方法确实可行。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 选题背景  8-9
  1.2 增强现实(Augmented Reality，AR)技术  9-10
  1.3 ARGIS技术  10-11
    1.3.1 ARGIS的提出  10
    1.3.2 ARGIS的组成结构  10-11
    1.3.3 ARGIS的研究进展  11
  1.4 3DGIS可视化研究现状  11-12
  1.5 ARGIS可视化  12
  1.6 本文主要研究内容  12-14
第二章面向AR的三维动态注记可视化方法研究  14-23
  2.1 文字注记方法的研究现状  14-17
    2.1.1 二维文字注记方法综述  14-15
    2.1.2 三维文字注记方法综述  15-17
  2.2 面向ARGIS的三维模型动态注记  17-22
    2.2.1 建筑对象的动态注记可视化方法研究  17-21
    2.2.2 三维环境中线对象注记方法研究  21-22
  2.3 本章小结  22-23
第三章三维矢量数据的快速提取及可视化  23-42
  3.1 3D环境中的矢量可视化研究现状  23-24
  3.2 基于DEM的3D矢量数据快速提取  24-33
    3.2.1 DEM建模概述  24-26
    3.2.2 基于SOAR的DEM可视化简化算法  26-29
    3.2.3 基于二叉树的三角形编码  29
    3.2.4 线对象的提取  29-33
  3.3 三维面的快速提取  33-38
    3.3.1 基于水平扫描线的三角形挑选  33-36
    3.3.2 粗略三角形挑选  36-38
  3.4 快速可视化  38-41
    3.4.1 基于视点的矢量线简化  38-39
    3.4.2 矢量绘制与纹理渲染混合的可视化策略  39-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章面向AR的三维建筑物建模  42-47
  4.1 三维建模技术  42
  4.2 面向AR的模型转换  42-46
    4.2.1 数据准备  42-44
    4.2.2 矢量模型转换  44-46
  4.3 本章小结  46-47
第五章实验系统设计与实现  47-52
  5.1 实验系统概述  47-48
    5.1.1 系统搭建  47-48
    5.1.2 系统软硬件环境  48
  5.2 实地试验  48-51
  5.3 本章小结  51-52
第六章结论与展望  52-54
  6.1 结论  52
  6.2 展望  52-54
参考文献  54-58
致谢  58-59
攻读学位期间主要的研究成果  59

ARGIS可视化关键技术研究

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