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快速发展的数据采集与建模技术为智慧城市提供了丰富多样的数据产品,包括大规模数字表面模型(DSM)、点云数据、三维建筑物模型等。三维城市模型数据量呈几何级数的增长给数据组织管理带来了沉重的负担。在online实时应用中,这类数据很难一次性从服务器端传输到客户端。传统基于面区域的划分方法难以适用于大范围复杂城市场景,本文提出了一种视觉感知驱动的复杂三维城市场景数据自适应组织管理与动态调度方法。主要内容包括:(1)首先介绍本文的研究背景和研究意义,并总结国内外大范围复杂三维城市场景数据可视化相关研究现状与发展趋势,同时提出本文的研究目的与研究内容;(2)复杂三维城市场景数据的自适应组织。在顾及三维城市模型数据类型特点的基础上,根据空间数据的分布密度,覆盖区域,采用相应的空间划分方法进行不同层次和粒度的剖分,其次自底向上遍历四叉树,为中间节点生成LOD和计算各个层级的几何误差,将自适应四叉树划分的结果生产成三维瓦片,为城市场景生成连续的分层层次细节模型(HLOD:Hierarchical LOD);(3)设计一种结合自适应划分和多细节层次模型的三维瓦片模型。三维瓦片模型的设计分为两部分:索引文件和瓦片文件。索引文件对城市所有的瓦片文件(b3dm格式)组织索引,而每个瓦片存储的是城市的部分区域数据;(4)视点相关的HLOD调度是根据当前的视点信息,在给定屏幕误差阈值范围内,对场景层次进行逐步遍历,动态选择满足误差要求的HLOD。其中HLOD的选取不仅取决于观察物体的远近,还包括建筑物模型的三维几何特征(形状、尺寸、高度)等视觉感知参数。根据这些影响因子,本文构建的视觉感知评价模型就可以快速选择出正确的瓦片节点。为验证复杂三维城市场景数据自适应组织与动态调度方法的有效性,本文设计开发了原型系统,并选择典型的城市场景分别进行了大规模精细三维模型可视化实验与大规模数字表面模型(DSM)可视化实验。通过实验分析证明,基于视点相关HLOD动态调度,渲染帧率始终保持在40fps左右,可以保证网络环境下复杂三维城市场景数据动态调度的高效性和视觉一致性。