随着地形生成理论的持续发展,图形硬件的架构和能力的不断改善。地形生成的效果也越来越逼真,同时因为自然地形在场景构建中的不可替代作用,使得地形生成在相关领域的应用占据的地位越来越重要。地形生成广泛地应用于自然场景设计、飞行模拟训练、计算机游戏、电影特效制作、军事战场模拟以及救灾应急模拟训练中。随着应用的不断扩展和深入,地形的生成方法成为了计算机图形学的研究热点之一。论文对现有的地形生成方法进行了研究。主要包括基于分形理论的模型和基于物理侵蚀的模型,通过分析发现,现有的方法虽然能够生成具有一定真实感的地形,但是提供给用户的控制手段有限,并且要求用户具有丰富的建模知识,利用这些控制手段,也不能生成用户期望得到的地形。这些不足使得程序建模方法很少用于实际的地形生成,自动化程度有待提高。为了弥补这些不足,论文提出了一种基于特征草图,应用了分形和空间插值的地形生成方法。目的是使得用户可以通过直观、简单的手段对地形生成结果的风格以及特征进行控制。因为在大规模场景构建中,山脉是最重要的视觉元素,所以本文目标集中于山脉的生成。受等高线的启发,论文研究了从山脊线中提取山脉特征的方法,提出一种生成山脉地形框架的新颖方法。对地形框架使用距离倒数插值方法进行插值,对于地形生成中的不连续点或者噪声点采用高斯平滑处理。最终得到既符合草图特征又满足自然山脉地形规律并且具有一定真实细节的山脉地形高度场。论文最后对方法进行了测试实验。首先对方法的交互方式进行了测试。接着对生成的地形结果采用OpenGL基本光照渲染进行了视觉呈现,同时与其他算法的生成结果做了对比分析。最后对生成过程中的相关数据进行了统计分析。验证了论文方法具有简单、直观、有效的控制手段,快速的生成效率,能够得到具有一定真实度且特征清晰的地形渲染结果。