基于GeometryClipmap的三维地形可视化研究-计算机应用与软件.PDF

第３３卷第６期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３３Ｎｏ．６ ２０１６年６月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｊｕｎ．２０１６ 基于ＧｅｏｍｅｔｒｙＣｌｉｐｍａｐ的三维地形可视化研究 殷青松　哈力木拉提·买买提 （新疆大学新疆多语种信息技术实验室　新疆乌鲁木齐 ８３００４６） 摘　要　　随着数字科技的广泛应用和信息化普及的逐渐深入，实现地形的三维可视化的重要性日渐彰显。但目前的普通ＰＣ内 存容量无法容纳海量的几何数据和纹理数据。为解决这个问题并提高绘制的效率，采用ＧｅｏｍｅｔｒｙＣｌｉｐｍａｐ算法绘制地形，充分利用 ＧＰＵ以提高绘制效率，通过顶点纹理获取各顶点高程值。同时，简化了三角形条带的组织方式，使用简化的视锥体裁剪方法和动态 确定绘制层数方法减少需要绘制的顶点数。根据特定层结构，提出数据更新的新方法（二进制定位法）减少视点移动时各帧的数据 更新量。实验结果表明，该方法使用很少的内存完成大规模地形绘制，且取得了较高的帧率，漫游流畅，保证了地形的真实感，能满 足大规模地形实时可视化的要求。 关键词　　几何剪切图　剪切图　地形可视化　顶点纹理获取　图形处理器 中图分类号　ＴＰ３９１．９　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１６．０６．０４９ ＯＮ３ＤＴＥＲＲＡＩＮＶＩＳＵＡＬＩＳＡＴＩＯＮＢＡＳＥＤＯＮＧＥＯＭＥＴＲＹＣＬＩＰＭＡＰ ＹｉｎＱｉｎｇｓｏｎｇ　ＨａｌｍｕｒａｔＭａｍａｔ （ＸｉｎｊｉａｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｕｌｔｉＬａｎｇｕａｇｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＸｉｎｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００４６，Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｗｉｔｈｔｈｅｗｉｄｅｕｓｅｏｆｄｉｇｉｔａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｇｒｏｗｉｎｇｐｏｐｕｌａｒｉｓａｔｉｏｎｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｓａｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｒｅａｌｉｓｉｎｇ３Ｄｔｅｒｒａｉｎ ｖｉｓｕａｌｉｓａｔｉｏｎｂｅｃｏｍｅｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｃｌｅａｒｅｒ．ＢｕｔｔｈｅｎｏｒｍａｌＰＣｍｅｍｏｒｙｃａｐａｃｉｔｉｅｓｃａｎｎｏｔａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅｍａｓｓｉｖｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｎｄｔｅｘｔｕｒｅｄａｔａ．Ｔｏ ｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍａｎｄｔｏｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｄｒａｗｉｎｇ，ｗｅａｄｏｐｔｅｄｔｈｅＧｅｏｍｅｔｒｙＣｌｉｐｍａｐａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｄｒａｗｔｈｅｔｅｒｒａｉｎ，ｍａｄｅｔｈｅｆｕｌｌ ｕｓｅｏｆＧＰＵｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｄｒａｗｉｎｇ，ａｎｄｏｂｔａｉｎｅｄｅｌｅｖａｔｉｏｎｖａｌｕｅｓｏｆｅｖｅｒｙｖｅｒｔｅｘｔｈｒｏｕｇｈｖｅｒｔｅｘｔｅｘｔｕｒｅｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｗｅ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｔｈｅｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎｍｏｄｅｏｆｔｒｉａｎｇｌｅｓｔｒｉｐｓ，ｕｓｅｄｔｈｅｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｖｉｅｗｆｒｕｓｔｕｍｃｌｉｐｐｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｎｄｅｒｉｎｇｌａｙｅｒｓｎｕｍｂｅｒ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｖｅｒｔｅｘｅｓｔｏｂｅｄｒａｗｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｐｅｃｉｆｉｃｌａｙｅｒ，ｗｅｃａｍｅｕｐｗｉｔｈｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄ （ｂｉｎａｒｙｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄ）ｏｆｄａｔａｕｐｄａｔｅｔｏｒｅｄｕｃｅｄａｔａｕｐｄａｔｉｎｇａｍｏｕｎｔｏｆｅａｃｈｆｒａｍｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍｏｔｉｏｎｏｆｖｉｅｗｐｏｉｎｔ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｎｅｗａｌｇｏｒｉｔｈｍｃｏｍｐｌｅｔｅｄｔｈｅｌａｒｇｅｓｃａｌｅｔｅｒｒａｉｎｒｅｎｄｅｒｉｎｇｂｙｕｓｉｎｇａｌｉｔｔｌｅｍｅｍｏｒｙ，ａｎｄｇｏｔａｈｉｇｈｅｒｆｒａｍｅｎｕｍｂｅｒｓｗｉｔｈ ｓｍｏｏｔｈｒｏａｍ，ｇｕａｒａｎｔｅｅｄｔｈｅｒｅａｌｉｓｔｉｃｄｉｓｐｌａｙｏｆｔｅｒｒａｉｎ，ａｎｄｗａｓ