基于VRML的虚拟地理场景可视性交互技术研究

论文摘要

随着科学技术的发展,特别是计算机软、硬件技术及互联网技术的发展,测绘人员逐渐由单一遥感影像,过渡到用虚拟地理场景来表达地形,尤其是动态可交互的地理场景。而且越来越积极地将自己的科研成果发布在互联网上,以便相互参考、共同提高。于是诞生了基于网络的虚拟现实语言VRML,但是该语言比较封闭,交互性较差,成为其表现大规模可交互式虚拟场景的一个瓶颈。针对这一问题,本文对基于VRML的虚拟地理场景可视化交互技术进行了研究,本文先是对VRML与Java以及它们与虚拟现实技术之间的关系做了简要的说明,然后,对大规模场景对象管理中的关键技术和理论方法进行了较详细的阐述和讨论,之后通过程序设计实现了这些关键技术,并验证了相关理论的可行性。在文章的最后部分,对本文做了总结,提出不足之处,并对下一步工作进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 虚拟现实概况
• 1.2 网络虚拟现实存在的问题及解决方法概述
• 1.3 遥感与虚拟现实的关系及本文研究的意义
• 1.4 虚拟现实国内外研究概况
• 1.4.1 国外研究状况
• 1.4.2 国内研究状况及在军方的应用
• 1.5 论文结构
• 2 VRML、JAVA 语言与虚拟现实技术的关系
• 2.1 VRML 语言与虚拟现实技术
• 2.1.1 VRML 发展现状及其与虚拟现实的关系
• 2.1.2 VRML 语言特点
• 2.2 Java 语言概述
• 2.2.1 Java 发展历程及现状
• 2.2.2 Java 语言特点
• 3 大规模场景对象管理中关键技术和理论方法
• 3.1 目前尚存在的问题
• 3.2 三维地形建模方法介绍
• 3.3 场景自动调度方法
• 3.4 LOD 细节层次模型生成
• 3.5 场景显示优化
• 3.6 大规模场景显示中的抖动问题处理
• 3.7 基于 VRML 的交互技术介绍
• 3.7.1 VRML 编程接口的交互技术
• 3.7.2 利用 JAVA 脚本实现 VRML 与外部程序进行 SOCKET 通信
• 4 连续场景可视性交互技术的实现
• 4.1 数据准备
• 4.2 开发流程图
• 4.3 生成 ElevationGrid 地形模型
• 4.3.1 ElevationGrid 节点概述
• 4.3.2 ElevationGrid 语法介绍
• 4.3.3 ElevationGrid 地形示例
• 4.4 场景的分割与自动调度的实现
• 4.4.1 地图的分割
• 4.4.2 生成场景自动调度文件
• 4.4.3 场景自动调度运行原理
• 4.5 VRML 中 LOD 细节层次模型的生成
• 4.5.1 VRML 中 LOD 模型介绍
• 4.5.2 LOD 模型生成细节
• 4.6 影像纹理映射方法
• 4.7 地形边缘接缝处理
• 4.7.1 问题出现原因
• 4.7.2 “边缘拉伸”法
• 4.7.3 算法概述
• 4.8 场景优化显示
• 4.8.1 包围盒
• 4.8.2 场景图
• 4.8.3 实例引用
• 4.9 大规模场景显示中的抖动问题处理
• 4.10 基于 VRML 场景的交互技术的实现
• 4.11 开发环境介绍
• 4.11.1 软件环境
• 4.11.2 硬件环境
• 4.12 基于 VRML 的大规模地理场景实时运行效果
• 5 总结与展望
• 5.1 本文总结
• 5.2 创新点说明
• 5.3 程序中的不足或缺陷
• 5.4 下一步工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 A
• 附录 B
• 附录 C
• 附录 D