高分辨率三維地形生成方法研究及應(yīng)用.pdf

1、三維地形生成技術(shù)是虛擬數(shù)字環(huán)境生成的關(guān)鍵技術(shù)，直接影響著虛擬環(huán)境的真實(shí)感。數(shù)字三維地形在戰(zhàn)場環(huán)境仿真、地形漫游、娛樂游戲、土地規(guī)劃、道路選線、地理信息系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。
　　本文主要探討如何更有效地生成高分辨率三維地形模型，以及如何通過3D打印技術(shù)將其打印為三維地形沙盤。具體工作如下：
　　首先，我們分別實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)中最常用的基于程序驅(qū)動(dòng)和基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的三維地形生成方法。對基于程序驅(qū)動(dòng)的Fault Format

2、ion算法和Diamond-Square算法，我們詳細(xì)討論了其優(yōu)缺點(diǎn)和適應(yīng)場景。同時(shí)，我們實(shí)現(xiàn)了基于ASTER GDEM和Google Erath高程數(shù)據(jù)模型的讀取，并與現(xiàn)有地理信息軟件進(jìn)行了詳細(xì)對比。并討論分析了現(xiàn)有地形生成算法在生成高分辨率地形時(shí)存在的問題。
　　其次，通過對雙線性插值與柏林噪聲算法的混合應(yīng)用，我們提出了新的三維地形插值生成算法——Bilinear-Perlin算法。該算法的核心思想是通過對小規(guī)模、低分辨率數(shù)據(jù)

3、進(jìn)行插值計(jì)算來獲取大規(guī)模，高分辨率數(shù)據(jù)。通過理論分析和實(shí)驗(yàn)對比，我們發(fā)現(xiàn)，Bilinear-Perlin算法有效克服了Diamond-Square算法在生成大規(guī)模高分辨率地形數(shù)據(jù)時(shí)效率較低的缺點(diǎn)，并成功解決了如何利用低分辨高程模型數(shù)據(jù)生成高分辨率三維地形的問題。
　　最后，我們展示了如何將生成的三維地形轉(zhuǎn)換為3D打印通用數(shù)據(jù)格式，從而實(shí)現(xiàn)三維地形模型的3D打印。其中，通過利用 Delaunay算法構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)，我們成功解決了采