基于部件可视锥的复杂目标遮挡剔除方法.PDF

第 卷 第 期 武 汉 大 学 学 报 ·信 息 科 学 版 Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．１０ ３５ １０ 年 月 Ｏｃｔ．２０１０ ２０１０ １０ ＧｅｏｍａｔｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔ ｙ 文章编号： （ ） 文献标志码： １６７１８８６０２０１０１０１２４５０５ Ａ 基于部件可视锥的复杂目标遮挡剔除方法 １ １ 张叶廷 朱 庆 　 　 （ 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉市珞喻路 号， ） １ １２９ ４３００７９ 　 摘 要：针对结构错综复杂的目标实时绘制中的遮挡剔除问题，提出了部件可视锥概念，用一个圆锥区域描述 　 部件在考虑其邻近范围其他部件联合遮挡情况下的可视区域，并提出了基于部件可视锥的遮挡剔除算法，实 现了实时绘制过程中可见性的快速判断，并以一个典型的虚拟建筑环境为例测试了本文方法的有效性。实验 证明，利用可视锥能简化绘制过程中的可见性识别，大大提高实时绘制效率。 关键词：部件可视锥；遮挡剔除；复杂目标；实时绘制 中图法分类号： Ｐ２０８ 随着数据采集手段及数据精度的提高，三维 　　 数据越来越精细，在提高目标逼真建模细节程度 １ 部件可视锥概念 　 的同时，也大大加剧了场景的复杂性。如何在现 有的硬件基础上高效、逼真地表现复杂三维场景 在复杂目标中，很多部件互相遮挡，而且部件 ［］ １ 是三维可视化研究的一个前沿性热点问题 。影 间的遮挡一般为不完全遮挡，因此用不含遮挡融 响三维场景绘制速度的一个重要因素是场景对象 合的方法无法有效剔除。而单独对每个部件使用 的可见性识别。遮挡剔除因此是最直接有效的加 遮挡剔除算法的成本又太高，几乎和绘制部件自 速复杂场景绘制的方法，其基本目标是检测由于 身的成本相等，起不到加速的作用。如果对每个 被别的物体所遮挡而从当前视点看不到的那些物 部件中的多边形进行背面剔除，虽然理论上也可 体。遮挡剔除对较大的深度复杂性的场景特别有 以剔除一半的多边形，但由于此方法无法与批量 效，因为在这种场景中可以完成大量的遮挡剔除。 绘制一起使用，从而必须频繁切换绘制状态，反而 ［］ 这方面的研究已经有 多年的历史 ２ 。遮挡剔 会导致效率下降。 ３０ 除算法可以被概括性地分为以下 类： 基于图 如果将空间中能够看见部件的方向事先计算 ４ ① ［ ］ ［ ］ 像精度的算法 ３６