视点相关的地形模型简化与精度评估研究
Research on View-Dependent Terrain Model Simplification and Precision Evaluation
精度是评价地形模型优劣的重要指标,充分考虑人类视觉感知规律的"视觉精度"同"数学精度",已成为衡量地形模型质量的两个重要尺度.因此,本文以三种经典的简化算法为基础,围绕视点相关地形LOD模型的简化算法和精度评估展开研究.主要的研究内容和创新点如下:1、对国内外视点相关的地形模型简化算法的研究现状进行了介绍,总结了简化误差的度量指标和控制方法,重点对影响模型精度表达的因素,以及影响人眼视觉感知效果的因素及特点进行了分析和归纳.在此基础上界定了本文模型简化比率及模型简化误差的概念,提出了视点相关LOD模型的分辨率概念及定量表述公式.2、基于四叉树简化算法,研究了稳定输出帧率,以及提高视景体裁剪效率的两个优化方案.以三种地形数据对算法进行了验证,并研究分析了视距与模型简化比率和全局误差,以及与不同比例尺DEM数据之间的变化规律,拟合出了相应的定量表述关系式,为基于四叉树的视点相关模型简化与精度评估的提供了有益的研究思路和应用实例.3、基于ROAM算法,建立了地形粗糙度调节因子,并将其纳入到嵌套包围球半径的计算中,使算法在相同的简化效果条件下,能以更少的三角形数表示地形局部细节特征.在三种地貌条件下,研究分析了视距与模型全局误差之间的变化规律,并拟合出了定量表述的关系式.4、提出了对地形TIN结构的数据进行分块处理,基于视域中心选择性简化地形块的策略,提高了实时交互性能的同时,也更符合人眼的感知规律.研究分析了不同误差阈值条件下模型误差随视距的变化规律,并拟合出了其定量表达关系式,为视点相关地形TIN模型的精度评估提供了有效的工具.
- 作者：
- 牛瑞涛
- 学位授予单位：
- 解放军信息工程大学
- 专业名称：
- 地图制图学与地理信息工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 王光霞
- 中图分类号：
- TP391.41
- 关键词：
- 视点相关；模型简化；LOD；精度评估；误差
- view-dependent；model simplification；LOD；precision evaluation；error