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三维地形自动生成技术研究及其实现
| 论文题名： | 三维地形自动生成技术研究及其实现 |
| 关键词： | 海底地形;数字高程模型;分形插值;可视化技术;三维地形数据库;三维电子海图 |
| 摘要： | 三维电子海图相比二维电子海图具有信息量大、表达方式直观、逼真性强的优点，因此三维地形电子海图有更高的应用价值。建立三维地形电子海图系统的主要工作是三维海底地形的建立和管理，本文提出了一套自动生成三维地形的技术过程，并使用数据库来管理多张三维海图，最后通过仿真软件，验证了建立的三维地形的可用性和数据库设计的合理性。 本文首先对海深数据的提取和处理作了深入的研究，在此基础上给出了在二维电子海图中提取海深数据程序的设计实现过程。由于从二维电子海图中提取的海深数据有缺陷，本文使用IFS分形算法对所提取数据进行插值，文中给出了IFS分型算法的数学基础和数学模型，在此基础上设计实现了三维地形海深数据处理程序，将产生的数据存储在三维曲面文件中。 本文给出了一条技术路线，可以将处理后的三维曲面文件转化为Creator所认可的文件格式，然后使用Creator进行三角剖分得到三维地形文件。本文对使用的剖分算法作了的介绍。生成的三维地形文件，可以很好的表现地形的高程信息，却不能反映地形的底质信息，因此需要对地形文件进行渲染。传统的渲染方法工作量大，而且具有一定的随机性，本文设计实现了自动化渲染工具，并且给出了自动化渲染工具的设计和实现过程。 三维海底地形的管理主要解决两个问题：1.三维地形电子海图需要进行地形切换时，如何快速得到需要加载到内存的三维地形的问题；2.三维海底地形所占内存较大，在单张海图中检索数据较慢的问题。针对第一个问题，本文设计了基于十字链表结构的数据库表结构，加快了在需要进行地形切换时的海底地形查找过程。针对第二个问题，本文设计了具有层次结构的数据库表结构来存储单张三维地形，加快了数据的检索速度。本文给出了三维地形数据库的设计过程和表结构。为了方便地实现地形导入，设计实现了三维地形自动导入工具，给出了软件的设计和实现过程。 本文使用仿真程序对所建立的三维地形和所设计的数据库进行了系统仿真，给出了仿真程序的设计实现和改进过程。通过两种漫游方式的改进和仿真实验，验证了所产生地形的可用性和所建立数据库的合理性。 |
| 作者： | 辛玉龙 |
| 专业： | 导航、制导与控制 |
| 导师： | 卢志忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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