● 摘要
本文主要讨论了一种大规模三维地形和空间信息可视化系统的设计与实现,研究了系统中的主要关键技术,主要解决海量地形、遥感图像以及矢量数据的高性能存储和获取及各种空间数据在三维场景中的可视化问题。着重在海量地形和遥感图像数据的多分辨率模型结构设计、索引机制、大规模地形、遥感图像以及矢量数据在三维场景中渲染的LOD(level of details)技术和动态资源异步加载算法等相关技术等方面展开研究和讨论,形成了一套证明有效的整体解决方案。并利用上述研究成果设计和实现了原型系统――Terrafly 3D。本文的研究工作主要体现在以下几个方面:说明了用金字塔模型解决大规模地形数据多分辨率方案,并设计了地形数据在金字塔式模型下的边界预处理方法。详细说明了分块分层方案的规则、方法和索引结构,并说明了一种基于文件聚合的压缩存储方案。提出了一种基于四叉树的“Chunked Tile LOD”(Level Of Detail)三维场景渲染和构建算法,并根据算法特点提出了一种裂缝消除方法。还针对文中提出的“Chunked Tile LOD”算法,设计了与之相适应的资源异步加载算法。讨论了在“Chunked Tile LOD”算法条件下的空间矢量数据显示问题。尤其是设计了一种同“Chunked Tile LOD”整合的快速插值方法,以及讨论了基于服务器端的矢量数据图像渲染方法及标注冲突处理算法。在上述研究工作的基础上,通过改进、整合Terrafly 2D旧有系统,实现了大规模三维地形和空间信息可视化系统的高性能数据服务支持。利用C++, ISAPI, CGI, ASP, C#, Managed DirectX 3D 等技术设计并实现了一个原型系统。最后,介绍了系统的框架体系、模块组成、开发方法、开发环境和工,并详细讨论了物理部署方案,对系统进行了功能和性能的测试和评价, 并用图片展示了系统的部分效果。
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