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基于TIN地形的公路三维可视化系统的研究与设计
| 论文题名： | 基于TIN地形的公路三维可视化系统的研究与设计 |
| 关键词： | 地形块;高速公路;三维可视化系统;拼接算法;道路模型;实时三维可视化;设计系统;无缝拼接;递进网格;狭长三角形;三维景观设计;简化算法;调度方法;三维可视化技术;计算机辅助设计;数字地面模型;多分辨率显示;多边形;边折叠算法;误差度 |
| 摘要： | 公路三维可视化是目前公路计算机辅助设计中的重要组成部分。公路三维可视化可以将传统的二维平、纵、横设计与三维可视化技术有机的结合起来，生成具有真实感的道路与地形三维场景，对提高设计质量以及进行路线景观、线形安全等方面的评价具有重要意义。 本文结合科技项目“高速公路三维景观设计方法研究”，在分析TIN数字地面模型的基本理论和LOD技术的基础上，着重对道路模型与TIN地形无缝拼接以及基于TIN地形的连续LOD两项关键技术进行了系统地研究，并完成了高速公路实时三维可视化景观设计系统的设计与实现。 在道路模型与TIN地形的无缝拼接方面，本文提出了拼接算法的总体思路，并着重从地形数据的组织、查找点所在三角形、嵌入约束多边形以及删除约束多边形内三角形四个方面进行了详细地研究，对拼接过程涉及的相关算法提出了改进措施，提高了拼接算法的执行速度。 在基于TIN地形的连续LOD方面，本文从模型的简化算法、LOD模型的建立方法以及LOD模型的调度方法三个方面详细说明了基于TIN地形的连续LOD的实现方法。在简化算法上，针对QEM算法的不足提出了基于加权的二次误差度边折叠算法，提高了模型的简化质量；在LOD模型建立时，采用按网格线对地形进行分块处理，消除了狭长三角形带来的不良影响，并采用可逆递进网格构造算法来建立地形块的递进网格模型；在LOD模型调度时，采取了有效的地形块可见性判断方法以及基于视点的LOD调度方法，避免了LOD调度时产生的裂缝问题，实现了地形的连续多分辨率显示。 本文最后阐述了高速公路实时三维可视化景观设计系统的系统架构，并将上述算法在系统中实现并进行验证。实验结果表明本文提及的算法的正确性，可以满足公路三维可视化的需要，论文达到了预期的研究目标。 |
| 作者： | 徐雪林 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 朱娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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