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1、模型LOD简化的可视化实现摘要细节层次模型是指对同一个场景或场景中的物体，使用具有不同细节的描绘方法得到一组模型，供绘制时选择使用，本文结合DE均匀网格模型，建立了多层次LD数据模型，有效地简化了地形模型的绘制，进步了生成效率，使得生成的三维地形有较高的可视性和真实感。关键词细节层次模型网格简化网格细分可视化随着计算机技术，摄影测量和遥感技术的迅速开展，虚拟现实技术得到广泛的应用，虚拟地形环境又是虚拟现实技术的一个重要方向，在虚拟地形中场景的实时层次细节LD，LevelfDetail,层次细节简化也成为了研究的热点。LD模型是指在同一场景中，根据视觉上的特性，远离视点的物体在需较粗的细节，而离
2、的很近的物体需要详细的细节，这样才能通过不同细节描绘出一组模型。LD技术最早提出是在1976年由lark提出，人为当物体覆盖屏幕的区域较小时采用较粗的模型绘制，同时给出一个便于判断的几何层次模型，便于对复杂模型快速绘制。1992年后，国外学者相继提出了许多LD模型的生成算法。使用网格简化算法来生成物体的LD模型的方法主要有顶点删除、三角形删除、三角形合并、基于包络网格的模型简化等算法。顶点删除和三角形删除删去网格上不重要的顶点和三角形，三角形合并将近平面的三角形合并为大的三角形，基于包络的网格简化通过生成网格的内包络和外包络来控制网格简化的误差。地形网格细分采用DE数字高度模型，DE的主要形式
3、为网格数据构造，即一个矩形二维数组，网格上的每一个交点即是一个采样点。DE数据经简单的三角化后即可以得到地形的外表模型。DE的快速贪心插入算法考虑到DE数据的特点，采用从三角形出发的观点，借用图形学中的增量式扫描算法，通过每个三角形对落在其投影域内的点的增量式扫描计算获得与该三角形间隔 差最大的点，防止了乘法运算，获得了很高的效率。点参加网格后的部分三角化采用部分Delaunay三角化，其主要过程是边交换。我们可以运用此算法从一个全细节的模型出发，根据图形显示的需要，设定一定的标准，通过在高曲率处保存尽量多的几何元素，在低曲率处删除尽量多的几何元素，而生成低细节层度的模型。通过比拟简化网格逼近
4、原始网格的程度，就可以断定该算法的优劣图1。通过这样处理后，我们可以在特定的场合下选择适宜的模型，而不必每次都选用全细节的模型，这样大大的降低场景点、线、面的数量。(a)原始模型1467个点(b)简化模型一=0.01，783个点()原始模型加纹理和光照(d)简化模型三加纹理和光照图1运用高斯曲率算法对三维地形的简化3.1调用penGL库函数由于penGL是处理专用图形硬件的软件接口，支持可视化实现的语言，在.NET下运用#语言编程时，我们需要安装penGL的库函数，并在头文件中参加“usingsGL.penGL;。然后用penGL编写程序，其初始化如下：GL.gllearlr(0.6f,0.9
5、f,1.0f,0.0f);/红绿蓝和alpha值GL.gllear(GL.GL_LR_BUFFER_BIT|GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);GL.glEnable(GL.GL_AUT_NRAL);/产生一个法向量GL.glEnable(GL.GL_NRALIZE);/转换完毕后glNral()指定的法向量缩为单位长度GL.glatrixde(GL.GL_PRJETIN);/后续为投影矩阵堆栈GL.glLadIdentity();3.2依曲率删除中心点并三角化依曲率删除中心点并三角化的目的就是在保持原有模型的拓扑关系和良好相似性的根底上，根据图形显示的需要，相应地减少模型的三角形
6、数量。可分为以下三部分：根据需要选取上述三种曲率算法之一，计算模型所有网格点的曲率。假如该曲率小于给定的阈值，就删除该点，否那么保存该点。对删除中心点后留下的空洞进展三角化。选取空洞中一对非相邻点将空洞剖分为两部分，对这两部分采用一样的方法再次剖分，直到剖分后的每一部分只包含三个顶点。这三个顶点构成三角形，再将这些三角形并入模型网格中。程序实现如下：fr(everyXifalleshpint)if(useGaussianurvature)value=;elseif(useAverageurvature)value=;elsevalue=R;if(value)deleteXi;nverttriangle;elsereainXi;。本文提出了LD技术依曲率删除中心点并三角化的方法及penGL程序的实现，此方法快速且效果比拟好，在运用LD对图形施行绘制时，此方法为我们采用集合元素删除提供了好的根据
模型LOD简化的可视化实现
