理论教育 大规模场景实时转换技术及其应用成果

大规模场景实时转换技术及其应用成果

时间:2023-10-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:多层细节和纹理映射的应用为解决这一矛盾提供了方向。利用LOD模型算法,配合几何数据和纹理数据的统一组织管理、纹理的多层细节选择、视景体的裁减以及三角形串的优化等方面的技术,就可以实现实时的三维场景显示。

大规模场景实时转换技术及其应用成果

对渠系地形、地物的建模是三维可视化数字渠系构建的基础,建模的优劣将直接影响到整个系统模拟的真实性和系统运行的实时性。在硬件水平相对固定,而数据量又很庞大的情况下,系统模拟的真实性与实时性往往是一对矛盾,这就需要通过简化模型结构和优化显示算法来达到大数据量处理和高质量实时显示效果间的平衡。多层细节(Levels of Details,LOD)和纹理映射的应用为解决这一矛盾提供了方向。多层细节是指为同一实体模型构建不同精度的细节层次,根据人眼观察事物时近处清晰、远处模糊的视觉特点,在虚拟场景中按照一定的规则自动在不同层次间切换的技术。应用该技术不仅可以保持视觉效果,不失模型的真实性,而且可以有效控制模型中的数据量,保证系统运行的实时性。同样,纹理映射的目的也是为了在不增加模型数据量的情况下增强系统模拟的真实性。该技术是将平面纹理图像通过一定的仿射变换,与相应的模型多边形曲面建立坐标映射关系,使平面纹理“覆盖”在模型表面,随模型表面的高低变化而变化,从而配合模型实现三维实体的模拟。

利用LOD模型算法,配合几何数据和纹理数据的统一组织管理、纹理的多层细节选择、视景体的裁减以及三角形串的优化等方面的技术,就可以实现实时的三维场景显示。但从建模的角度讲,上述模型生成以及LOD简化算法都是在数据资料充足且统一的前提下完成的,而现实情况是数据资料往往难以获取,可能出现数据分辨率参差不齐,或同一数据在不同位置地形生成的要求不同等许多问题,因此上述方法并不能解决所有问题,实际运用时需要根据具体情况加以改进。(www.daowen.com)

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