水深三角网的快速构建及优化算法

Delaunay三角网目前被广泛用于等深线绘制,但存在将浅水区划入深水区的可能性,形成不合理的海底地形走势,从而对舰船航行安全构成危险。讨论了快速构建水深三角网的基本策略,如网格划分、逐点插入法、Delaunay子三角网的合并,提出了浅点相割算法。此算法通过比较相邻三角形顶点水深,对Delaunay三角网进行局部优化,构建合理的、符合航行安全原则的等深线。通过实例分析,证明本文所提算法是切实可行的。     

潮位推算技术在盘锦长航道水深测量中的应用

针对盘锦长航道水深测量中的潮位控制问题，通过对潮汐理论进行研究，根据盘锦航道具体情况，采用基于潮汐调和分析的潮位推算技术，建立潮位推算模型，对海上长距离航道进行潮位控制。通过海上定点实测潮位、推算潮位数据比对及不同时间段航道沿线水下地形测量数据比对得出，2种方法得到的数据资料均满足相关规范要求，充分表明基于潮汐调和分析的潮位推算技术准确可靠，能够满足水深测量精度需要，可以在同类型的长航道水深测量中应用。     

Surfer软件在疏浚水深测量中的应用

航道疏浚施工中，如何用直观的图形来反映原地形地貌和后期的地形变化情况，用以控制施工进度和质量，是施工过程的重点和难点。以CASS数字测图所绘制平面二维图形为基础，结合Surfer软件所绘三维图形，对水底地形进行分析。该方法充分发挥三维模型在水深测量后期绘图中的优越性，取得了令人满意的效果。     

三维航道GIS中大型场景的动态组织与可视化技术研究

三维可视化技术以其直观、逼真、实时、动态等特征,目前己成为港口、海岸、航道、运河等相关领域进行科学研究、工程设计、管理与决策的重要手段。文中在对基于该技术实现的天津港三维港区与航道信息管理系统进行简单介绍的基础上,重点研究了基于空间网格索引技术、Delaunay三角网技术与LOD技术的港口地面景观与地形模型的动态组织与管理,以及基于多线程技术和OpenGL的显示列表技术的子场景块与专题信息的实时读取与渲染,并对动态海洋、全景天空、水下地形仿真与漫游、交互操作与信息查询等作了深入探讨。实践表明,文中所开发的三维可视化系统中大数据量、复杂的场景对绘制的速度影响并不大,场景逼真度高,能进行实时操作与漫游,可以满足航道与港口三维可视化、空间分析与管理的需要。     

航道水底地形建模比较研究

本文论述当前航道多波束水深测量数据特点、DEM结构模型以及建模方法,选择了格网DEM作为航道水底建模数据格式;然后依托Arc GIS平台内嵌的两种国内外广泛应用的建立格网DEM的方法—由TIN(不规则三角网)生成格网DEM和基于ANUDEM生成格网DEM,对长江某段航道进行了水底DEM构建;最后通过回放两类方法生成DEM的等深线与现有的等深线对比,分析了其精度。     

新型等深线生成方法研究与应用

针对传统的等深线生成方法主要基于不规则三角网(TIN)模型构建,在内河航道领域应用存在一定的局限性,需要内业人员花费较多的时间进行人工干预处理,本文提出一种基于薄板样条函数(TPS)模型构建的新型等深线生产方法,并将其应用于等深线的生产实际。将该方法与采用不规则三角网模型生成的等深线进行对比分析,结果表明基于TPS格网的等深线绘制方法更为准确、人工修整所需时间较短且线形更为美观,在一定程度上提高了等深线数据的质量与生产效率。     

基于视点的多分辨率地形LOD生成方法

总结LOD自动生成的一般算法,结合渐进网格模型与实际视觉效果中视点位置和角度对场景细节程度的影响,以与视点相关的因子作为简化标准,根据视点的参数对二叉顶点树的节点进行合并或展开调整模型各部分的细节层次。简化过程采用渐进网格结构,建立多层次LOD数据模型,有效地简化地形模型的绘制,提高了生成效率,使得生成的多分辨地形有较高的可视性和真实感。     

基于ENC的海域可视化研究

介绍符合IHOS-57标准的电子海图的数据模型及其文件结构，利用ENC中离散的海测水深点，海岸线数据和0PENGL中的相关技术生成符合Delaunay三角网规则的海底表面模型、各种航标以及岸上灯塔的灯光和动态的海面。     

动网格技术中局部重构方法的改进研究

Delaunay三角化方法是生成非结构网格常用的方法之一,其生成效率比阵面推进法高,但布点能力较弱.在解决大位移运动时常用方法是网格局部重构,但网格重构会增加计算工作量.文中针对局部重构方法中的窗口边界确定方法进行研究,提出了一种改进方法,不仅可以提高Delaunay三角化方法的布点能力,而且省去了繁琐的窗口边界提取步骤,提高了运动网格计算速度和网格质量;利用无量纲半径作为程序全局变量,在保证网格质量的前提下,提高了运动网格的智能性,减少了人工干预.     

海上搜救模拟器中大规模地形场景的实时绘制

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用.为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究.利用Google Earth 获取地形数据,使用ArcScene构建三维地形,并在Creator中设置多级LOD以保证绘制的实时性,同时利用GetScreen软件获取与地形相对应的纹理数据,并将纹理映射到三维地形上,最终运用OSG软件对地形场景进行实时绘制.试验表明提出的方法可实现大规模地形场景的高效逼真绘制.