基于OSG的全球海表溫度數(shù)據(jù)三維可視化研究與實現(xiàn).pdf

1、全球氣候變化是當今地球頻繁發(fā)生各種自然災害的原因之一，而占地球表面積71%的海洋溫度變化對全球氣候有著更加直接的影響，所以越來越多的科研人員對全球海表溫度進行深入的研究。隨著科學技術的發(fā)展，當今社會已進入大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)量的增加使得海洋數(shù)據(jù)朝信息化方向發(fā)展，傳統(tǒng)的二維地理信息系統(tǒng)（GIS）已不能夠滿足人們對信息分析處理的需求；針對高效、快速的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)模型，三維場景渲染可以實時、流暢、逼真地將海洋環(huán)境數(shù)據(jù)進行可視化的表達。因此，三維可

2、視化技術成為了海洋環(huán)境信息表達的一種趨勢。
　　本文在三維渲染引擎OpenSceneGraph（OSG）的基礎上，以全球海表溫度數(shù)據(jù)為研究對象，采用Visual C++語言開發(fā)，結合了GDAL、NetCDF等開發(fā)庫，自主設計了海洋環(huán)境三維可視化應用系統(tǒng)，為全球海表溫度信息提供了從數(shù)據(jù)組織、可視化表達、交互操作等方面進行分析處理的平臺。論文的研究內(nèi)容如下：
　　1．深入學習研究了OSG三維渲染引擎，通過場景構建、渲染機制、處理

3、機制等方法來實現(xiàn)對場景的三維渲染，同時結合了MFC圖形界面開發(fā)庫構建出以狀態(tài)欄來控制渲染信息的表達及反饋的友好交互界面，最終實現(xiàn)良好人機交互的三維開發(fā)平臺。
　　2．掌握了基于NetCDF數(shù)據(jù)模型的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，針對其存儲方式，以一系列二維數(shù)組的形式將全球海表溫度數(shù)據(jù)進行存儲，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效存取。
　　3．詳細介紹了全球海表溫度數(shù)據(jù)的三維動態(tài)可視化的過程，其中包括了數(shù)據(jù)的處理、細節(jié)層次技術、場景裁剪技術、分塊調(diào)度技術等可

4、視化的關鍵技術以及采用顏色映射、等值線等繪制方法實現(xiàn)全球海表溫度數(shù)據(jù)可視化表達；采用坐標變換的方法將二維紋理緊密的貼合在三維地球上，實現(xiàn)三維可視化。為了實現(xiàn)動態(tài)的表達效果，通過對時間軸的控制，為用戶提供友好的交互手段。
　　4．設計開發(fā)了海表溫度數(shù)據(jù)的動態(tài)可視化系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成MFC和OSG框架體系，實現(xiàn)了一個動態(tài)、可交互的全球海表溫度數(shù)據(jù)的可視化表達。
　　實驗結果表明，本文所采用的方法可以實現(xiàn)全球海表溫度的動態(tài)可視化表達