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《基于vtk的二三維gis核心組件的開發(fā)碩士學(xué)位論文》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、密級：碩士學(xué)位論文論文題目基于VTK的二三維GIS核心組件的開發(fā)作者姓名趙麗娜指導(dǎo)教師陳奇學(xué)科(專業(yè))計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)所在學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院提交日期2013年1月ADissertationSubmittedtoZhejiangUniversityfortheDegreeofMasterofEngineeringTITLE:TheDevelopmentofCoreComponentsfor2-3DGISBasedonVTKAuthor:ZhaoLinaSupervisor:ChenQiSubject:ComputerApplicationCollege:Coll
2、egeofComputerScienceSubmittedDate:Jan.2013浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要在二三維GIS一體化的全新技術(shù)理念下，研究如何在同一平臺下使用同一繪制引擎展示二維和三維地圖具有非常的意義。本文利用VTK作為繪制引擎，開發(fā)了一套二三維GIS的核心組件，以同時(shí)支持二維柵格地圖、二維矢量地圖和三維地形圖。文中對二三維地理數(shù)據(jù)的預(yù)處理、數(shù)據(jù)的組織和存儲、內(nèi)存管理、地理數(shù)據(jù)的選擇和實(shí)時(shí)繪制這一整套流程都做了詳細(xì)描述。本文的研究重點(diǎn)是對二維柵格地圖和三維地形圖的實(shí)時(shí)繪制技術(shù)。實(shí)現(xiàn)大規(guī)模二維柵格地圖實(shí)時(shí)繪制的步驟可概括為：第一步，針對不
3、同規(guī)模的單張影像輸入和多張影像輸入分別執(zhí)行不同的金字塔切割算法；第二步，建立金字塔的四叉樹索引，并將需要繪制的瓦片節(jié)點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)存緩沖管理；第三步，查找符合給定地理范圍的瓦片節(jié)點(diǎn)，并以紋理的方式用VTK進(jìn)行繪制。三維地形圖實(shí)時(shí)繪制技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)是本文的難點(diǎn)，主要體現(xiàn)在三個(gè)階段：數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，提出將高度圖、法向量圖和紋理圖經(jīng)分層分塊后以二進(jìn)制文件流的形式存儲在Final文件中；地形節(jié)點(diǎn)選擇階段，提出了基于可視范圍的空間地形節(jié)點(diǎn)的LOD選擇算法，綜合考慮了視點(diǎn)高度和地形節(jié)點(diǎn)的空間范圍；渲染階段，在每層的可視范圍中劃分出一段過渡區(qū)域，并把地形接縫的處理粒度從地
4、形塊縮小到頂點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了適合GPU計(jì)算的頂點(diǎn)平滑過渡算法。最后，本文在Goophy8.1平臺下開發(fā)出了基于VTK的二三維GIS所有的核心組件，該系列組件可以被跨語言、跨平臺使用，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，對大規(guī)模二維柵格地圖和三維地形的實(shí)時(shí)繪制表現(xiàn)出良好的效果和性能。關(guān)鍵詞：GIS，VTK，二三維一體化，金字塔，可視范圍，LOD選擇算法，GPU，頂點(diǎn)平滑過渡算法，Goophy8.1ii浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要ii浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAbstractThe2D&3DintegrationinGISisanewtechnology,sotheresear
5、chondisplaying2Dand3Dmapusingthesamerenderingengineononeplatformisverysignificant.Inthispaper,wedevelopedasetof2-3DGIScorecomponentsbyusingVTKasrenderingsystem,thecomponentscansupportboth2Drastermap,vectormapandthe3Dterrainmap.Thewholeprocess,includingdatapreprocessing,dataorgani
6、zationandstorage,memorymanagement,geographicdataselectionandreal-timerendering,arealldiscussedindetail.Thereal-timerenderingtechnologyof2Drastermapand3Dterrainmapisfocusedoninthispaper.Weputforwardtwopyramidcuttingalgorithmsfordifferentscaleofinputimageduringdatapreprocessingofra
7、stermap,thenaquad-treeindexisbuiltandamemorybufferismanagedforlargescaledpyramidtilessothetileswillberenderedintimewithalimitedmemory.Theresearchof3Dterrainmapisthemostdifficultpartinoursystem.Blockedheight-map,normal-mapandtexture-maparestoredinabinaryfiletoreducetheterraindataf
8、ilenumber.Inordertoselectterrainnodesbya
