【摘 要】
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随着对地观测、数据处理等技术的不断进步,数字地球技术近年来得到了长足的发展,并迅速在各个领域,特别是虚拟战场和作战模拟等军事领域得到应用。在这些领域中,占地表面积约
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随着对地观测、数据处理等技术的不断进步,数字地球技术近年来得到了长足的发展,并迅速在各个领域,特别是虚拟战场和作战模拟等军事领域得到应用。在这些领域中,占地表面积约70%的海面的三维建模与绘制对应用系统的视觉真实感有至关重要的影响,在一些应用中,海面本身就是可视化的重点和其他应用的基础环境。本文旨在研究海浪模型和海面网格生成的基础上,实现海面的快速、真实感绘制。本文的主要成果及创新包括:1.改进了基于Perlin噪声的海浪模型,解决和消除了模型生成中存在的计算量大和高纬度“压缩现象”等问题,使该模型适合于在数字地球上进行海浪绘制。2.提出了一种视点相关的球面高度场网格生成算法。针对球面可视区域难以计算的问题,采用投影平面分割算法,通过测试视点与投影平面采样点连线与地球表面是否相交,计算出地球表面的采样点,生成地球表面可视区域多分辨率网格,再通过海陆判断生成可视区域的海面多分辨率网格。该方法根据视点位置和方向的变化动态生成球面多分辨率网格,实现了不同细节之间的平滑过渡。3.对海面光照效果和天空效果进行了模拟。对海面光照效果的模拟采用简化的光照模型,对天空效果的模拟采用天空球方法。4.实现了数字地球上的海面建模与绘制原型系统,在实践中验证了本文所提出的算法的可行性和正确性。
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