基于三维仿真的空间可视分析研究与实现

论文摘要

空间可视分析是三维环境仿真的主要功能之一。空间可视分析方法的优劣直接影响着分析结果的精确性和效率,最终制约着指挥决策。本文从三维地形数据的模型和特点出发,对空间可视分析展开了探讨,就多分辨率三维地形可视分析进行了深入研究,提出新的空间可视分析方法。主要工作如下:1、空间可视分析的相关概念、理论研究。首先对空间可视分析的概念、方法进行了总结和概括。对空间分析基础数据的组织与管理进行了研究。介绍了可视化表达的相关技术。2、在可视分析统一模型的指导下实现了三维可视分析的模块设计。根据可视分析包含的要素对可视分析方法进行了分类,并对几种典型的空间可视分析方法进行深入的探讨和实践。3、根据三维战场地理信息系统采用的技术特点,提出了采用深度缓存技术进行三维可视分析的方法,总结了深度缓存方法的优缺点。通过与几种经典可视分析方法的速度和精度进行比较,深度缓存用于可视分析可以满足可视分析的要求。4、从视觉感受和视觉变量的角度对三维可视分析结果的可视化表达方法进行了探讨,实现了可视分析结果的三维可视化。5、实现了全球三维战场地理信息系统下的可视分析模块。考虑了曲率对可视分析的影响,实现了全球环境的可视分析和分析结果的可视化表达。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 2.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究目的
• 1.4 论文内容及组织方式
• 第二章 空间可视分析理论和方法研究
• 2.1 空间可视分析的概念和原理
• 2.1.1 空间分析与空间可视分析概念
• 2.1.2 空间可视分析原理
• 2.1.3 空间可视分析方法分类
• 2.2 空间可视分析模型的构建
• 2.2.1 以前模型的优缺点
• 2.2.2 可视分析统一模型的要求
• 2.2.3 本文的可视分析统一模型
• 2.3 全球地形环境仿真中的空间分析方法优化
• 2.3.1 全球地形环境仿真相关方法
• 2.3.2 全球条件下曲率问题的考虑
• 2.3.3 基于全球金字塔模型的空间可视分析数据调度研究
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于三维可视化的可视分析方法研究
• 3.1 现有空间可视分析算法存在的不足
• 3.1.1 传统空间可视分析算法的不足
• 3.1.2 三维条件下需要考虑的问题
• 3.2 基于深度缓存的可视分析算法
• 3.2.1 深度缓存原理
• 3.2.2 深度缓存方法实现
• 3.3 利用GPU 加速的深度缓存可视分析算法
• 3.3.1 基于GPU 的三维绘制技术
• 3.3.2 阴影方法介绍及实现
• 3.4 可视分析算法实验对比
• 3.4.1 样本数据介绍
• 3.4.2 可视分析方法的速度比较
• 3.4.3 可视分析方法的精度分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 空间可视分析结果表达研究
• 4.1 空间可视分析结果表达相关理论研究
• 4.2 空间可视分析结果可视化方法探讨
• 4.3 空间可视分析结果可视化实现
• 4.3.1 数字城市中空间可视分析结果可视化表达实现
• 4.3.2 全球环境中空间可视分析结果可视化表达实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 全球地形环境仿真系统中空间可视分析模块的实现
• 5.1 全球仿真系统介绍
• 5.2 三维分析模块设计与实现
• 5.2.1 功能分析与模块设计
• 5.2.2 三维分析接口设计
• 5.2.3 全球系统下可视分析实现
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.1.1 本文的主要内容
• 6.1.2 主要创新点
• 6.2 进一步的研究工作
• 参考文献
• 作者简历
• 致谢