基于分形的三維地形生成和多分辨率LOD簡化.pdf

1、三維地形場景的生成和繪制追求的兩個(gè)目標(biāo)是繪制的逼真度和繪制的實(shí)時(shí)性，需要在不明顯降低圖像質(zhì)量的條件下保持較高的交互幀速率。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的深入，人們對虛擬場景的復(fù)雜度和真實(shí)感要求越來越高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了計(jì)算機(jī)圖形硬件實(shí)時(shí)處理能力。因此迫切需要解決場景的復(fù)雜性和交互實(shí)時(shí)性這一矛盾，如何在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行三維地形場景的真實(shí)感繪制是一個(gè)挑戰(zhàn)性課題。本文將分形生成技術(shù)與多分辨率地形簡化算法相結(jié)合，應(yīng)用于大規(guī)模三維地形虛擬場景生成技術(shù)中。主要內(nèi)容包

2、括以下幾個(gè)方面： 首先，綜述了近年來國內(nèi)外關(guān)于三維分形地形生成方法和多分辨率LOD算法的研究現(xiàn)狀。 然后，研究了三維分形地形的生成方法，改進(jìn)了MPD方法中隨機(jī)偏移量的計(jì)算方法，提高了地形生成速度，并針對MPD地形生成算法存在所生成地形塊中山峰的位置和高度不可預(yù)測和不可控制的缺點(diǎn)，提出了兩種改進(jìn)的MPD算法，根據(jù)實(shí)際需求限定的峰值參數(shù)來生成三維分形地形；論述了一種基于融合橢圓拋物面的MPD地形生成算法，通過加權(quán)偏移融合算法

3、，將帶可調(diào)參數(shù)的橢圓拋物面與MPD算法生成的分形地形曲面融合在一起，得到形狀可控的分形地形，大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和參數(shù)分析表明，該算法具有快速性和良好的地形形狀可控性。 接著，探討了視相關(guān)的M進(jìn)制小波變換壓縮DEM的方法，利用二進(jìn)制小波變換和多進(jìn)制小波對原始DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮簡化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在壓縮率相同的情況下，M進(jìn)制小波變換壓縮DEM的精度更高；提出了兩種新的節(jié)點(diǎn)評價(jià)準(zhǔn)則，改進(jìn)了已有的基于局部熵的視相關(guān)算法，通過實(shí)驗(yàn)對比驗(yàn)證了它們