大规模球形地形在飞行仿真、3D游戏、国家安全、战场态势等方面得到越来越广泛的应用,随着测绘技术、遥感技术的快速发展,全球数据分辨率越来越高,地形数据量也越来越大,这使得地球数据无法一次性调入内存。因此将地形数据块暂留外存并根据需要实时载入内存的数据调度方式,以及在此基础上绘制多分辨率球形地形已成为当前热门话题。在研究大规模球形地形可视化相关技术的基础上,本文围绕大规模球形地形的数据调度、地形绘制以及面向角色的裁剪控制三大模块展开论述。本文主要的研究工作和成果包括以下几个方面:(1)根据多分辨率球形地形的特点和常用的漫游方式,本文提出了一种可抢占四级预加载数据调度策略。首先预测潜在可见区域并分析各个潜在可见区域的命中率,然后根据命中率将其划分成不同的等级并放入优先级不同的预加载队列中,最后采用多线程数据加载方式将加载队列和预加载队列中的数据按照优先级的高低依次载入内存。本文详细介绍了该调度算法的思路、策略以及实现方式,并通过实验证明了其优越性,为地形绘制中的数据调度提供技术支持。(2)本文采用基于等间隔经纬度的四叉剖分算法生成具有不同分辨率的LOD模型,根据视椎体裁剪、纹理投影面积、高程投影误差实现四叉树节点的实时更新,以此完成了多分辨率球形地形的绘制,并解决了绘制时产生的地形裂缝问题。(3)针对于面向角色的裁剪控制,本文提出了一种“编码树”结构。根据这种结构实现用户权限和场景物体的编码、面向角色的控制以及场景物体的管理。本文对编码树的系统开销以及承载能力进行分析,证明这种编码树结构的可行性。本文利用上述技术构建了仿真系统,并介绍了系统各个功能模块的需求、设计和实现方式。通过对各个模块的实现效果分析与比较,本文所采用技术达到了预期目标。