大幅面場景超精細仿真與地形連續(xù)顯示技術的制作方法
【專利摘要】一種可用于PC機上的大幅面場景連續(xù)超精細仿真的方法。采用的方案是將地形分割成若干小塊，同時對應分割地表紋理貼圖，這兩者都采用LOD規(guī)范來完成，當某地塊距離當前視點較遠時，調用LOD中的簡單模型從而達到節(jié)省計算機資源的目的；制作出各種地面、砂石、草和小型植被的模型，寫好每一小塊地形對應的地表模型配置文件，當該地塊距離當前視點較近時，動態(tài)載入這些地表模型，當該地塊距離當前視點較遠時，釋放這些模型，從而達到節(jié)省計算機資源的目的。
【專利說明】大幅面場景超精細仿真與地形連續(xù)顯示技術
所屬【技術領域】:
[0001]本發(fā)明涉及計算機三維地形仿真顯示技術，尤其是大幅面場景仿真。
【背景技術】:
[0002]目前，計算機仿真已經得到廣泛應用，但是地形仿真中大幅面與精細度是個矛盾，在計算機內存容量和運算速度有限的情況下，增大仿真地形面積必然損失精細度，而提高仿真精細度必須要減小仿真面積。一些應用環(huán)境需要顯示大面積地形的同時保持視點的高仿真精細度，此時采取的方法通常是采用專用的圖形工作站，在PC機上尚缺乏有效的技術手段。
【發(fā)明內容】
:
[0003]為了解決地形仿真幅面與精細度的矛盾，在普通PC上實現大幅面場景超精細連續(xù)仿真，本發(fā)明提出一種方法，可以在PC機上進行大幅面場景(50kmX50km)連續(xù)地形仿真，且保證極高的近景仿真精細度。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案是:將地形分割成若干小塊，同時對應分割地表紋理貼圖，這兩者都采用LOD規(guī)范來完成，當某地塊距離當前視點較遠時，調用LOD中的簡單模型從而達到節(jié)省計算機資源的目的；制作出各種地面、砂石、草和小型植被的模型，寫好每一小塊地形對應的地表模型配置文件，當該地塊距離當前視點較近時，動態(tài)載入這些地表模型，當該地塊距離當前視點較遠時，釋放這些模型，從而達到節(jié)省計算機資源的目的。
[0005]本發(fā)明的可以使得在PC機上進行大幅面場景超精細連續(xù)仿真，有效降低了了仿真的成本，從而便于地形仿真系統(tǒng)的推廣和普及。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0006]下面結合附圖對本發(fā)明進行進一步說明。
[0007]圖1是欲顯示地形的高程渲染圖。
[0008]圖2是地表紋理切割示意圖。
[0009]圖3是地表模型放置后的示意圖。
[0010]圖4是地表一種草的三維模型。
[0011]圖5是遠近景同時顯不的效果。
【具體實施方式】:
[0012]本技術中的地形仿真包含地形高程、地表紋理、地表模型、近景高精細度仿真顯示四個部分。
[0013]a.地形高程仿真
[0014]地形高程采用通用的.dem格式，可直接SRTM數據，也可以從其他格式轉為.dem格式。但是為了便于在計算機中進行LOD處理，所用地形高程數據的幅面邊長必須為2的N次方個點，如圖1所示。在計算機處理時，對點間空白進行三次樣條平滑，以得到一個完整的、平滑的地形空間。
[0015]b.地表紋理分割
[0016]地表紋理粘貼在地形高程上，主要用于遠景地形背景顏色的顯示。地表紋理采用.png格式，其邊長點數要求為地形邊長點數的整數倍，以便于切割。
[0017]在粘貼地表紋理時，地表紋理文件被切割成若干小塊，每一小塊尺寸為512X512或者256X256個像素點，以便于采進行LOD處理。每一小塊與相鄰小塊有16至32像素的重合，如圖2所示，便于進行邊緣融合處理，圖像的分割用軟件完成，每個小塊存為一個獨立文件。
[0018]地形仿真的基本處理單位在圖像分割時確定，每個最小處理單位對應一個地表貼圖紋理文件、一個反光特性記錄文件、和一份地表細節(jié)類型記錄。
[0019]c.地表模型制作與放置
[0020]進行地形仿真時，地表景觀的呈現也是非常重要的部分，比如地表的樹木、建筑、道路等是，這些將對觀察者的行為決策起到非常重要的作用。本技術中的地表模型采用LOD技術制作，便于節(jié)省計算機資源，但是這些地表景觀的建模依然需要手工完成。地表模型放置到三維地形中的工作也需要手工完成。放置后的仿真結果如圖3所示。
[0021]d.近景聞精細仿真
[0022]地形近景的高精細仿真采用重復模型完成，本技術中提供了若干種地形細節(jié)，如地面、砂石、草和小型植被的模型，其中高草的模型如圖4所示，寫好每一小塊地形對應的地表模型配置文件，當該地塊距離當前視點較近時，動態(tài)載入這些地表模型。遠近景顯示如圖5所示。
【權利要求】
1.一種大幅面場景超精細仿真與地形連續(xù)顯示技術，屬于計算機三維地形仿真顯示技術。解決了地形仿真幅面與精細程度的矛盾。提出一種方法，可以在PC機上進行大幅面場景(50kmX50km)連續(xù)地形仿真,且保證極高的近景仿真精細度。
2.根據權利要求1所述的大幅面場景超精細仿真與地形連續(xù)顯示技術，將地形分割成若干小塊，同時對應分割地表紋理貼圖，這兩者都采用LOD規(guī)范來完成，當某地塊距離當前視點較遠時，調用LOD中的簡單模型從而達到節(jié)省計算機資源的目的。
3.根據權利要求1所述，制作出各種地面、砂石、草和小型植被的模型，寫好每一小塊地形對應的地表模型配置文件，當該地塊距離當前視點較近時，動態(tài)載入這些地表模型，當該地塊距離當前視點較遠時，釋放這些模型，從而達到節(jié)省計算機資源的目的。
4.本發(fā)明的可以使得在PC機上進行大幅面場景超精細連續(xù)仿真，有效降低了了仿真的成本，從而便于地形仿真系統(tǒng)的推廣和普及。
【文檔編號】G06T17/05GK103456040SQ201210181333
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年6月5日 優(yōu)先權日:2012年6月5日
【發(fā)明者】盧偉 申請人:盧偉, 陳軍, 張峰