地形信息的三维可视化对军事、仿真、虚拟现实、地球科学等学科都有非常重要的现实意义。层次细节技术(Level Of Detail,LOD)能够解决当前计算机处理海量地形数据可视化的瓶颈问题。本文着重研究基于不规则格网的层次细节技术,主要工作和成果如下: ● 介绍了LOD技术的应用背景,总结并评述了不规则格网LOD技术的特点、研究现状、研究意义及其分类。 ● 探讨了基于不规则格网的大规模地形数据实时可视化的相关技术问题,包括:海量数据的存储与调度、可见性剔除、背面剔除、遮挡剔除、轮廓保留、地形不规则格网三角化(Triangulated Irregular Networks,TIN)模型生成算法以及误差计算方法。对当前几种有代表性的不规则格网的LOD算法进行了比较。 ● 提出了一个有效的基于不规则格网的LOD算法。该算法采用动态分块技术,利用扫描排序后的点集的特点,采用基于凸壳的快速TIN生成算法,可以快速的对地形数据进行三角化。同时该算法还融合了三角形带化技术,使得地形绘制的效率更高。 ● 应用C++和OpenGL,开发了原型系统。在PC平台上,对较大规模的真实地形数据进行了试验。试验结果证明本文提出的算法是有效的,能够进行大规模地形的实时绘制。