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本文主要讨论了实时地形的绘制技术。对地形绘制考虑了多分辨率细节层次模型的选择、讨论视见体裁剪和遮挡裁剪的作用、分析地形数据编码格式的效率和环境如材质等因素的影响。实际地形数据一般都非常大,本文把它分为多个小块来处理,独立地绘制各块。对于大地形,应用遮挡裁剪可以减少很多绘制工作,本文通过消除各地形小块之间的边界问题,把地形块当作一个独立模型来进行遮挡裁剪。不论地形的大小,视见体裁剪对地形绘制来说都是必须的。对于大地形,数据编码格式对算法的影响非常大,采用良好的数据编码可以提高数据的连贯性,加快算法的执行速度。本文还讨论了材质在地形绘制系统中的作用以及实现方法。最后提出了模型数据的管理调度技术。
本文所做的研究工作集中在三个方面:
1、构造完整的分级分块的LOD模型。提出了一种有效的LOD模型简化构造算法。这种算法以多边形顶点法矢量简化准则为基本依据,能在保证地形视觉效果的前提下,对模型进行大幅度简化。采取的分级分块策略便于在绘制时执行数据管理调度。 2、在地形绘制过程中,数据要通过简化和一次调度更新,但要真正用于绘制,对于系统来说还是相当庞大。实际上由于人的视野有限,有相当一部分地形块在视野外,数据存在着很大的冗余度,我们还需要进行裁剪,进一步精简数据。所以应用裁剪可以较早地剔除不可见的地形块,减少绘制的几何体数量,提高绘制速度。
3、快速有效的对地形数据进行管理调度。提出了一种基于视点的场景数据管理调度技术,并利用视点运动的连续性和前后帧的相关性,管理调度地形数据,大幅度地降低了数据量,解决了绘制速度的问题,实现了地形场景的实时快速漫游。
最后,我用上述方法构造一个高质量的地形绘制系统,并指出进一步的研究内容和方向。