虚拟地理信息系统中抖动问题及碰撞检测研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mazipeng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着数字地球战略的提出,虚拟地理信息系统开始并已经扮演数字地球原型系统的角色。虚拟地理信息系统中很多关键问题,例如全球海量地形影像数据的实时渲染、三维数据网络传输等,已经得到很好地研究。但是随着虚拟地理信息系统的应用研究不断地深入,依然还会遇到一些技术难题。本文从解决虚拟地理信息系统中两个技术难点着手,主要研究虚拟地理信息系统中抖动问题和碰撞检测,解决直接在地心空间直角坐标系统中渲染物体时出现错误的问题及动画仿真时出现物体之间相互穿越、不符合真实世界规律的问题。本文着重在虚拟地理信息系统的反抖动框架、相机交互和飞行、相机与地形碰撞检测、多物体之间的碰撞检测等方面展开研究,并将上述研究成果应用在一个虚拟地理信息系统的原型系统中。   本文的研究工作主要体现在以下几个方面:   1)深入分析虚拟地理信息系统中抖动问题的产生原因,总结出浮点数的截断误差过大是导致抖动问题出现的原因。在充分考虑虚拟地理信息系统中几种主要数据类型的特点之后,提出一个高效的解决虚拟地理信息系统中主要数据类型抖动问题的反抖动框架。这个反抖动框架使用动态局部坐标系统方法解决像地形、海洋网格等连续场的抖动问题,使用多局部坐标系统方法解决矢量、模型等离散对象数据的抖动问题。   2)研究一些著名虚拟地理信息系统软件像NASA World Wind浏览极点时出现“打转”的问题,总结出极点处纬度不连续是导致这个问题发生的原因。在遵循开放地理信息联盟(OGC)标准的基础上,设计和实现一套新颖的能解决“打转”问题的相机参数框架,并介绍相机交互和飞行等关键技术,为虚拟地理信息系统中的用户交互和动画仿真打下基础。   3)提出一种高效的相机与地形碰撞检测算法。这个算法简化相机和地形模型,借用射线碰撞检测的思想,能高效地检测出相机与地形是否相交,并使用适当的碰撞响应来避免相机钻入地下,从而保证虚拟地理信息系统有良好的用户交互体验。   4)提出一种高效的多物体之间碰撞检测算法。这个算法首先利用虚拟地理信息系统中已经存在的全球层次结构-四叉树来剔除不属于同一个四叉树节点的物体对,其次使用物体的轴对齐包围盒来排除相隔较远的物体对,最后利用三角形相交测试来检测相隔很近的物体对是否真的相交。这个算法能够根据用户的需求给出四种不同精度的碰撞检测,并且能够适用于刚体和变形物体。   5)在上述研究工作的基础上,将相关技术应用在北京超图新一代产品SuperMap GIS6R中,并详细介绍SuperMap GIS6R二三维一体化技术及它在军事国防、反恐、石油石化、气象、数字城市等领域的一些应用。
其他文献
A high-yielding japonica rice variety, Wuyunjing 7, bred in Jiangsu Province, China as a female parent was crossed with a Japanese rice variety Kantou 194, whic
熊若愚撰文指出,“三个代表”的思想,其中最核心的一点,就是要用发展的办法解决前进中的问题。 今天的发展已不是以往那种简单数量概念快一点、指标高一点的发展,而是要坚持
语文教材只是为教师提供了“通常用什么教”的材料,课堂教学教什么内容,需要对教材进一步加工,做到“教材内容教学化”。“语文教学内容”是语文教学层面的概念,它同时面对两
期刊
大都市边缘区是我国快速城市化过程中因区域经济的非均衡发展而出现的必然现象。大都市边缘区在空间上处于都市区的边缘,社会经济发展滞后,在发展政策和区域市场上被边缘,其中心
任何事物和现象总是处在永恒的发展变化之中的,传统的GIS大多是静态的,只能对地理世界某一时刻的状态进行快照式的描述,不能很好的处理地理世界随时间的变化信息。时态GIS正
生态、水文等地表过程模型模拟及其定量分析通常在某一选定的空间尺度上进行,作为输入变量之一的地表景观格局数据一般通过遥感影像分类而获得,但存在着遥感影像分类数据的空间
随着经济社会的发展,生产、生活空间对生态空间占用的现象屡见不鲜,并因此带来了生态破坏、环境恶化等现实问题,严重影响到区域可持续发展。同时,我国主体功能区划工作开展过程中
遥感卫星的远程实时移动窗显示及信息播报系统是在传统的快视系统的基础上发展起来的新技术。该系统能在计算机终端或大尺寸显示屏上实时地显示地面接收的卫星图像数据、观测
日前,欣闻海南某县狠刹干部“贪玩风”:13名上班时间泡茶馆、玩啤酒机的干部被县机关形象塑造工程检查组现场摄像并送县电视台曝光。笔者不禁为之称快。时下,“贪玩”干部并
最近,江泽民同志反复强调:“只要我们党始终成为中国先进社会生产力的发展需求,中国先进文化的前进方向,中国最广大人民的根本利益的忠实代表,我们党就能永远立于不败之地,