海岸带地形动态变化的虚拟表达研究 ——以长江口北槽为例

论文摘要

海岸带地形虚拟表达研究，是地理信息系统和虚拟现实技术结合的重要研究方向，也是“数字河口海岸带”的重要内容。基于地理虚拟现实建模语言的虚拟现实技术可以实现对地形场景及模型对象进行实时渲染与交互的功能，从而得到效果极其丰富逼真的模型和场景。随着计算机软硬件技术和海洋科学的发展，虚拟现实技术越来越广泛地应用于水运工程等研究领域。海岸带地形虚拟表达研究技术已经逐步成为海岸带、深水航道、港口工程等科学研究中进行冲淤分析、河床演变模拟等的技术支持，以及工程维护、设计的重要参考手段，利用该技术能快速、形象、动态地再现地形三维信息，为海洋科学研究人员进行深入、综合分析提供技术支持。 本文在上海市科委科技攻关项目“上海市滩涂资源可持续利用研究”的子课题——“滩涂资源环境信息服务平台”支持下完成。该研究的目标是实现滩涂资源的动态可视化表达，为项目提供数据资源交换、共享环境，提高数据资源的利用效率和使用效果。 本文以长江口北槽为研究区域，利用专业地形建模软件Multigen Creator，对1965-2003年间12幅长江口数字化海图进行处理，建立了长江口北槽三维地形模型；进行纹理映射及特征数据映射，增加地形模型的真实感；实现基于地理虚拟现实建模语言及浏览器插件Cortona的地形虚拟表达；对长江口北槽深泓线进行对比分析，论述了北槽两岸沙岛变迁过程。在此基础上，设计开发了长江口地形虚拟浏览系统，实现对长江口不同区域多年地形数据的动态虚拟浏览，直观再现了长江口地形演变历史。文中详细介绍了三维地形虚拟表达过程中的数据格式转换、地形建模、纹理粘贴和模型优化等相关技术细节，为数字河口海岸研究提供了一种新的思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 虚拟现实的研究现状
• 1.3 海岸带地形虚拟表达的研究现状
• 1.4 存在的问题
• 第二章 研究方案
• 2.1 虚拟现实简介
• 2.2 研究目标与内容
• 2.3 技术路线与方法
• 2.4 关键问题
• 第三章 Multigen Creator支持下的海岸带地形三维建模
• 3.1 三维建模软件对比分析
• 3.2 Multigen Creator支持下的地形建模
• 3.3 地形纹理与特征数据映射
• 3.4 地形模型数据库优化
• 第四章 Vega实时仿真
• 4.1 Vega简介
• 4.2 Vega lynX面板设置
• 4.3 Vega LynX编辑器及工具运用
• 4.4 北槽地形模型的Vega仿真
• 第五章 长江口北槽三维地形虚拟表达及其变化分析
• 5.1 虚拟现实建模语言
• 5.2 北槽地形虚拟表达及实例
• 5.3 北槽地形演变分析
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 附录
• 参考文献
• 致谢