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基于VTK的海底声纳数据实时三维建模软件设计

刘伟宁  
【摘要】: 随着水声处理技术在深海打捞、航道勘测等诸多领域的广泛应用,开展相关领域的三维声纳数据实时处理技术研究有着重要的工程应用价值与理论研究意义。本文针对海底声纳数据实时三维建模与显示需求,研究基于VTK的海底声纳数据实时三维建模与显示软件系统。首先研究了三维建模与显示系统的总体框架结构,然后对软件系统各个子模块——网络数据实时收发、实时存储、三维声纳数据实时建模和显示模块分别进行了详细设计,最后对整个系统提出了测试方案和测试流程,并演示相关测试结果,本文内容如下: 第一章论述了课题的意义,并详细介绍了声纳数据三维建模相关技术的发展现状,说明了本文所要研究的主要内容。 第二章介绍了VTK的层次结构和总体功能,详细论述了使用VTK进行图形开发的技术要点。 第三章设计了整个系统的框架结构和功能组成,并对系统各子功能进行了模块划分和线程设计,研究了线程间同步机制和相关通讯协议。 第四章详细论述了系统各个软件子模块——网络数据实时收发、实时存储、三维声纳数据实时建模和显示模块设计与实现,并重点介绍了可视化模块的设计思路。 第五章深入研究了单帧重建、实时配准和多帧拼接等相关可视化算法。 第六章给出了整个系统的测试情况,包括模拟数据生成方案、可视化功能的实时性测试方案以及相关的测试结果。 第七章给出了本课题的主要结论,并对该系统的进一步开发进行了展望。


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