题目：大规模复杂场景渲染技术研究

从第一台计算机诞生之日起，人们便对计算机技术进行着探索。而近年来随着互联
网热潮的不断兴起，使用计算机来进行虚拟仿真正在逐渐成为人们追捧的目标，这也使
得社会各行各业都先后将虚拟现实技术投入到应用中来，尤其在当今的军事训练和军事
演习中更是起到了至关重要的作用。而作为虚拟的军事训练和军事演习的基础和背景，
对大规模复杂场景渲染技术的研究就成为了重中之重，最直观的表现就是渲染的效果和
渲染的效率，且都影响着虚拟战场的真实感和交互性。而由于大规模复杂场景所涉及的
地形数据十分庞大，因此有必要对其渲染的流程和地形数据的调度算法进行研究。本文
正是建立在这样的需求背景下，完成了以下的研究工作取得了相应的研究成果： 
1. 研究和分析了当今主流的视锥体裁剪算法的工作原理和优缺点，并在此基础上
提出了一种全新的基于投影的视锥体裁剪算法，对本研究中需要渲染的地形数据进行了
有效高速的筛选。并对当今主流的视锥体裁剪算法和本研究提出的算法进行了实验对
比，其结果进一步证明了本研究中提出的基于投影的视锥体裁剪算法在效率和准确性上
满足了本研究的需求，能够高速的进行数据的筛选工作。 
2. 研究并分析了层次细节等级（LOD）的选取算法，以及各种算法所适应的 LOD
模型类别。并从中选取了基于屏幕误差判剧的方法作为本研究中的 LOD 等级选取算法。
并将原本应用在连续 LOD 模型中的 LOD阈值的设置方法经过改进应用到本研究所使用
的离线 LOD 模型上。 
3. 进行了地形数据调度策略和管理方法的研究。在本研究中使用类似九宫格的预
加载区域进行地形数据的预加载筛选，然后通过多线程的方式将其加载进内存；并对于
使用过的地形数据进行保留，避免由于视点的往返运动所造成的卡顿现象；在地形数据
卸载方面借鉴了最近最少使用次数（LRU）的内存页面置换方法对内存缓冲区的地形数
据进行卸载。 
4. 应用本研究所提出的一系列算法和策略构建了一个完整封闭的实时渲染系统，
对大规模复杂场景进行了渲染，并展示了渲染的效果以及进行实时漫游过程中帧率的的
情况。