三维GIS中的动态目标表示及其可视化

论文题目: 三维GIS中的动态目标表示及其可视化

论文类型: 硕士论文

论文专业: 地图学与地理信息系统

作者: 王涛

导师: 李德仁,眭海刚

关键词: 三维,动态目标,可视化

文献来源: 武汉大学

发表年度: 2005

论文摘要: 三维GIS的发展为我们展现了一个丰富多彩的现实世界。目前三维GIS中对于地形、建筑物、植被等静态目标的可视化表现已经有了较成熟的应用,但对于动态目标的可视化研究并不多见。目前人们利用仿真、科学计算可视化等技术对动态目标的可视化进行了一定的研究,而如何利用现有的可视化技术将现实世界中的动态目标如行驶的汽车、飘动的旗子、飞舞的蝴蝶等融入到三维GIS中还没有作深入的探讨。本文针对目前三维GIS中的应用需求,提出了对动态目标研究的必要性和可行性,并对三维GIS中动态目标的应用作了初步的探讨。论文首先分析了动态目标的内涵及特性,并根据不同的特性提出了分类的标准,接着引入动态对象,将面向对象的三维空间数据模型加以扩展并给出了动态目标数据结构的设计方法。在简要介绍目前动态目标可视化方法的基础上,对三维GIS中应用较多的刚体目标和粒子系统的运动描述和可视化方法作了探讨。针对海量动态目标的简化和调度,本文引入了层次运动模型的思想,从可见性的判断,模型的简化,运动层次的简化等几个方面对运动刚体的LOD方法作了初步的探讨。针对粒子系统的特性,对其可见性判断的优化和LOD方法进行研究,提出了基于八叉树空间分割的粒子碰撞检测优化算法。最后,作者根据所研究的理论和方法,设计了动态目标可视化模块,融入到数码城市GIS软件CCGIS中,并给出了应用实例。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究内容

1.4 本文的组织

第二章三维动态目标的分类及数据模型设计

2.1 三维动态目标的内涵及特性

2.1.1 三维动态目标的内涵

2.1.2 三维动态目标的特性及表达

2.2 动态目标的分类

2.3 三维GIS中顾及动态目标的数据模型设计

2.3.1 面向对象的可视化空间数据模型

2.3.2 动态对象的数据结构设计

2.4 本章小结

第三章三维GIS中动态目标的可视化表达

3.1 动态目标的可视化表达方法

3.1.1 关键帧方法

3.1.2 过程控制的运动生成技术

3.1.3 仿真算法动画

3.2 GIS中典型目标的可视化表达

3.2.1 刚体运动的模拟

3.2.2 基于粒子系统的目标模拟

3.3 本章小结

第四章三维GIS中典型动态目标的LOD研究

4.1 层次运动模型LOM的思想

4.2 刚体运动的LOD研究

4.2.1 刚体模型的简化

4.2.2 刚体的LOD调度策略

4.2.3 刚体可见性的判断

4.2.4 刚体运动的简化

4.3 粒子系统的LOD研究

4.3.1 基于粒子系统的对象可见性的判断

4.3.2 粒子间相互碰撞算法的优化

4.3.3 基于视点的LOD方法

4.4 本章小结

第五章实验及应用实例

5.1 概述

5.1.1 动态目标可视化模块的类设计

5.1.2 数据结构的设计

5.1.3 动态效果的处理流程

5.2 应用实例

5.2.1 军事上的应用

5.2.2 三维城市景观中的应用

第六章总结和展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

发布时间: 2006-03-27

参考文献

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[5].基于GIS的社区公共体育设施可达性研究[D]. 徐侃.浙江工业大学2017
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