三維電子海圖系統(tǒng)地形顯示關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、三維電子海圖是集多學(xué)科技術(shù)為一體的復(fù)雜系統(tǒng)，它綜合應(yīng)用了海洋測繪、數(shù)掘庫管理、計算機圖形學(xué)、三維可視化、虛擬現(xiàn)實等相關(guān)技術(shù)。三維電子海圖不僅繼承了二維電子海圖系統(tǒng)所有的功能，而且將各項功能從三維的角度進行闡述和實現(xiàn)，給使用者以直觀的感受，顯示內(nèi)容也更加豐富。本文主要圍繞三維海底地形的實時多分辨率顯示來展開對三維電子海圖系統(tǒng)的研究。 論文首先對國內(nèi)外電子海圖三維可視化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展情況進行分析，研究數(shù)字地形分析等相關(guān)領(lǐng)域的知識和

2、技術(shù)及其在三維可視化中的應(yīng)用，并對OpenGL可視化技術(shù)和UML建模技術(shù)進行研究。 在深入研究三維空間數(shù)掘的獲取技術(shù)、三維空間數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，提出三維電子海圖系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)模型中應(yīng)考慮的主要因素，同時研究細節(jié)層次模型、數(shù)字高程模型和四叉樹結(jié)構(gòu)，給出四叉樹構(gòu)造地形的基本思想、空間數(shù)掘的組織形式以及四叉樹節(jié)點的標(biāo)記方法。 論文重點研究三維海底地形的實時多分辨率顯示的關(guān)鍵技術(shù)問題：研究視域外節(jié)點和背向節(jié)點的剔除算法，提出基于四

3、叉樹結(jié)構(gòu)的可見性判斷方法；研究三維地形顯示系統(tǒng)中的節(jié)點誤差評價機制，給出評價公式；對于四叉樹節(jié)點間的“裂縫”現(xiàn)象，提出有效的消除方法。 論文應(yīng)用UML和OpenGL技術(shù)和方法，設(shè)計出三維電子海圖地形顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；并研究基于多重紋理與陰影模式對系統(tǒng)圖形質(zhì)量改善的方法；對系統(tǒng)獲耳義最優(yōu)節(jié)點集的具體過程進行深入研究。 最后，采用多線程技術(shù)動態(tài)創(chuàng)建地形顯示窗口，同時還實現(xiàn)地形漫游、線面模式切換、文字輸出等功能，給出描述地形渲