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实时地形绘制算法研究

卓广晟  
【摘要】: 本文主要讨论了实时地形的绘制和漫游。对地形绘制考虑了多分辨率细节层 次模型的选择、讨论视见体裁剪和遮挡裁剪的作用、分析地形数据编码格式的效 率和环境如光照等因素的影响。实际地形数据一般都非常大,本文把它分为多个 小块来处理,独立地绘制各块。多分辨率细节层次模型应用在地形中有基于基于 规则网格的算法和基于不规则三角形网格的算法两大类。基于不规则三角形网格 的算法生成的三角型数量少,尤其是视点不相关递进网格(VIPM)既能够生成适合 新一代图形硬件的网格简化算法,又能够统一地处理地形和地面模型,但它存在 难以高效解决的边界问题。基于规则网格的算法生成的三角形数量稍多,它易于 裁剪和简化,还能很好地解决边界问题,同时也能生成适合图形硬件的网格简化 算法。所以单就地形绘制来说,基于规则网格的算法更好些。对于大地形,应用 遮挡裁剪可以减少很多绘制工作,本文通过消除各地形小块之间的边界问题,把 地形块当作一个独立模型来进行遮挡裁剪。不论地形的大小,视见体裁剪对地形 绘制来说都是必须的。对于大地形,数据编码格式对算法的影响非常大,采用良 好的数据编码可以提高数据的连贯性,加快算法的执行速度。本文还讨论了材质 与光照在地形绘制系统中的作用以及实现方法。最后,我们用上述方法构造一个 高质量的地形绘制系统,并指出进一步的研究方向。


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