旅游资源三维可视化平台为旅游景区的科学规划与管理提供强有力的手段,为游客提供有关旅游景观的全方位立体信息,具有广泛的应用前景。目前,对旅游资源三维可视化的实现有三维GIS和虚拟现实两种方案。其中,三维GIS系统结构复杂,可视化效果不太理想;虚拟现实需要昂贵的人机接口,不利于普及。为寻找适用于此方面切实可行地解决方案,本文从系统体系结构、景观对象三维建模方法和三维场景可视化三个方面进行了探索,并设计和实现了一套面向旅游资源管理的三维可视化平台。本文主要研究成果概括如下: (1) 架构了构件式的旅游资源三维可视化平台体系结构。在整个平台设计和实现过程中,基于软件复用理念,采用软件体系结构的思想,将各功能模块制作成DLL,并由此最终“组装”成平台系统;同时采用了成熟的开源类库。为该平台的高效开发和质量的保证奠定了基础。 (2) 提出了基于四叉树结构的Delaunay三角网地形建模方法。地形模型是旅游资源三维场景中最关键的模型,建模方法复杂,是影响系统速度的主要瓶颈。为此,对Delaunay三角网算法进行改进,采用四叉树结构来管理地形特征点、特征线和特征面数据。为了提高地形建模速度,需要每个叶结点包含合适的三角形顶点数目,经试验,将每个叶结点包含的点数限制在16个之内,可以在17秒内生成包含50万个三角形的地形。系统测试表明:此方法和Delaunay三角网算法相比,使地形生成的速度提高了20.4%,为三维场景的快速显示提供了保障。 (3) 建立了场景图管理机制和视景体裁剪机制,设计了LOD模型,实现了三维场景的实时显示和交互操作。其中,场景图管理机制,对场景中对象采用树结构管理,使用深度优先遍历保证场景渲染的有序性;视景体裁剪机制,预先对三维场景进行粗裁剪,将大部分不可见的场景删除,再将剩余场景数据传入三维引擎中,从而减少了渲染数据量;LOD模型,根据场景距离视点的远近,通过对场景设置不同的分辨率,初步解决了模型精度和显示速度之间的矛盾。测试得知,叠加了建筑物、道路、植被的复杂地形的平均生成时间为15.96秒,实现了复杂三维场景的流畅漫游。