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《北京建筑大学》 2016年
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基于WebGL的倾斜摄影三维模型可视化方案设计与实现

艾丛  
【摘要】:由于倾斜摄影技术生产三维模型数据具有高效、规模大等特点,此技术在数据生产中得到越来越广泛的应用,倾斜摄影技术成为国际前沿热点问题。目前的研究大多集中在数据处理、模型生产等方面,但随着Web3D技术的发展,基于B/S架构的倾斜摄影三维模型数据可视化的研究越来越有实际应用需求。而受制于Web3D技术的瓶颈,传统的三维WebGIS的浏览器端三维图形可视化技术存在需要安装插件以及三维图形渲染效果不高等缺点,满足不了现今三维WebGIS系统与用户的需求。本文研究了倾斜摄影三维模型的数据内容与数据结构以及基于WebGL技术的Web3D技术的空间数据可视化流程。研究并设计实现一套适应于面向三维WebGIS的倾斜摄影三维模型可视化方案,以保证倾斜摄影三维模型在三维WebGIS场景中高效调度、顺利渲染。主要研究内容如下:(1)研究倾斜摄影三维模型的建模方法与数据结构;研究三维WebGIS地理空间数据可视化技术,对比传统WEB3D技术与WebGL三维渲染引擎,总结各自的优缺点。阐述WebGL在三维WebGIS中的意义与发展趋势。(2)设计一个针对倾斜摄影三维模型的可视化方案。采用一种基于JSON的三维模型交换格式BGTLF,对比该格式与其它几种标准格式的区别与特点,研发一个数据批量预处理流程,并基于四叉树重构了文件结构与元数据文件。(3)基于传统场景绘制方法优化模型渲染,添加视锥体位掩码设置,在视锥体变化时根据记录减少视锥体各面的遍历次数,加快模型绘制流程。(4)研究三维系统中可视空间即视锥体以及其投影;研究数据调度的几种加速机制,基于视点的数据预取机制、辅以HTML5缓存的三级缓存机制、CPU与GPU结合的多线程机制;将可见性剔除方法与Waggle渲染机制相结合的场景更新。采用JAVA与JavaScript为开发语言,基于B/S架构,将倾斜摄影三维模型数据、地形数据、地图数据等结合OGC标准服务,设计并实现倾斜摄影三维模型数据展示系统,验证上述方案与技术的可行性。
【学位授予单位】:北京建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P23

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