地貌可视化及晕渲图制作系统的研究与实现

论文题目: 地貌可视化及晕渲图制作系统的研究与实现

论文类型: 硕士论文

论文专业: 地图学与地理信息系统

作者: 胡静妍

导师: 李霖

关键词: 地貌晕渲,分层设色,地形模型

文献来源: 武汉大学

发表年度: 2005

论文摘要: 地貌可视化和晕渲图的制作一直是地图学与地理信息系统这两个学科所共同研究的热点问题,也是地学工作者们所要迫切完善的问题。论文总结了地貌可视化的历史和意义,阐述了地貌可视化和晕渲图的基本概念,提出了晕渲设色规律和设色方案以及晕渲光源的使用规则,提高了晕渲图表达地貌效果的能力,为地貌分析提供了重要手段。从计算机实现的角度出发,地貌可视化和晕渲图的制作具有相似的原理:均是数字高程模型的可视化。其中,前者是数字高程模型的三维可视化,后者是二维可视化,论文侧重于后者的论述。论文在详细阐述地貌晕渲的几何光学原理、色彩原理和计算机地貌晕渲的地形建模方法、光照模型的原理和三维渲染原理等的基础上,提出了晕渲设色规律和设色方案、晕渲光源使用规则等,明确了地貌可视化及晕渲图制作系统的设计思路、结构以及关键技术,并利用VC++和OpenGL进行了实现,使系统具有两个方面的功能:一是制作多比例尺、多形式的晕渲图;二是地形可视化,能实现大范围地形的实时漫游等,最后在此系统的基础上提出了几点展望。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

引言

第一章绪论

§1.1 地貌可视化概述

§1.2 地貌晕渲的研究进展

§1.3 相关学科

§1.3.1 数学

§1.3.2 计算机技术

§1.3.3 计算机图形学

§1.3.4 地图学与地理信息系统

§1.4 研究内容

第二章地貌晕渲

§2.1 地貌晕渲的原理

§2.2 地貌晕渲的色彩

§2.2.1 地图的色彩

§2.2.2 地貌晕渲的设色规律

§2.3 地貌晕渲的光源

第三章计算机地貌晕渲

§3.1 地形模型

§3.1.1 规则格网模型与TIN模型

§3.1.2 规则格网DEM数据的类型

§3.1.3 规则格网数据比例尺和分辨率对晕渲图效果的影响

§3.2 光照模型

§3.2.1 简单光反射模型

§3.2.2 增量式光反射模型

§3.3 计算机自动晕渲的方法

§3.3.1 图形图像软件绘制晕渲图

§3.3.2 GIS软件绘制晕渲图

§3.3.3 三维图形渲染工具绘制晕渲图

第四章系统的设计与实现

§4.1 基于OpenGL的地形可视化方法

§4.1.1 OpenGL的工作原理

§4.1.2 地形建模方法

§4.1.3 坐标转换

§4.1.4 渲染参数

§4.2 系统实现的关键技术

§4.2.1 双缓存机制实现平滑动态效果

§4.2.2 显示列表对程序运行性能进行优化

§4.2.3 OpenGL顶点数组加快渲染速度

§4.2.4 地形数据的管理方法

§4.3 系统实现

§4.3.1 系统开发和运行环境

§4.3.2 系统功能

§4.3.3 系统结构

§4.3.4 系统成果

第五章总结与展望

§5.1 总结

§5.2 展望

参考文献

致谢

附图

发布时间: 2006-03-27

参考文献

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