地形漫游系统OPENGL实现 .pdfVIP

三维地形漫游系统的 OPENGL 实现 引言 2 1地形可视化的概念： 2 2 三维地形的生成技术： 3 2 ．1 基于真实数据的地形生成 3 2 ．2 基于分形技术的地形生成 3 2.3 Diamond一 Square算法： 4 3基于 OpenGL 的地形渲染： 5 3.1：OpenGL 的基本操作 6 4 三维地形的简化技术： 7 4.1 四叉树的 LOD 简化算法 7 4.2 自适应实时网格优化算法 ROAM ）9 5三维地形的漫游系统： 10 5．1各个类之间的类视图，如图所示： 10 5.2各个类的具体实现： 11 5.2．1数据采集和处理 11 5.2.2Lod 类，封装 LOD 技术 11 5.3系统实现 12 引言 本系统是基于 OpenGL 的三维地形漫游，系统主要包括三个方面： 地形数据的采集与计算，因为本系统是采用随机中点位移法得到地形高度图数据。采 用Diamond 一 Square算法得到原始数据。地形渲染，采用基于 OpenGL 的环境，在地形中加 入光照，雾，天空，以及纹理等效果对地形进行模拟，使其更接近真实。采用 LOD 技术对 地形进行简化和管理。 1地形可视化的概念： 地理信息系统技术从 60年代以来，经过 40多年的发展，现逐步向三维化 、可视化和网络化等方面发展， GIS软件平台不断推陈出新。传统的 2D- GIS软件通过矢量或栅格的方法完成二维地表的成图和分析，多年来，一直 用二维地图产品表示三维地物，包括地质图、横断面图、示意图以及专门 的几何结构图如立体网等。但在某些领域，人们需要分析具有三维坐标的 地表面以下的状况，这种空间关系时常为判断和评价矿产资源、石油资源 和污染状况提供重要的信息。因此人们在 2D- GIS软件的基础上研究和开发了一些适合实际需要的 3D- GIS产品。 “数字地球 ”强调对地球的真三维的描述，中国政府将 “数字地球 ” 列为 21世纪的战略目标之一，使得 3D- GIS的理论研究和软件开发又掀起了一次高峰。所有的 GIS系统都带有包括 空间数据、拓扑关系及属性数据在内的地理数据库，或者能与外部数据库 管理系统直接进行连接。 GIS所处理的空间数据按其处理方式不同，可分为 ：栅格数据、 2D拓扑矢量数据、数字高程模型 DEM ）、三角形不规则网 格 TIN ）、三维模型、时间模型等，而所有这些都是以 2D或2.5D准三维 ）为主的。 2D- GIS用点、线和面来表示地理实体，许多 3D地理实体被简化为 2D形式，得 到的是二维地图、图像产品，其分析功能也是在二维基础上进行的。 2.5D或 称准 3D意思是它不具备真正的 Z坐标，而是将 Z值作为某一位置上的属性变 量，它并不是空间坐标值。在真 3D- GIS中，可用表达式 a=f(x,y,z来表示， a为点 (x,y