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在CTS和Vegaprime软件的基础上,建立海量地形三维仿真系统。收集中国福建省的ETM数据和数字高程模型数 据,预处理后利用CTS软件生成虚拟纹理和地形格网,并进行纹理映射。在VegaPrime下引用地形格网和虚拟纹理形成三维的 海量大地形场景,并基于MFC环境下实现海量大地形三维仿真系统。通过采用虚拟纹理技术、层次细节模型、大地形数据的 组织、地形纹理的映射技术、大地形碰撞检测技术、大地形调度技术,解决了在大区域尺度下海量地形数据漫游的难点。
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第 40 卷 第 3 期 电 子 科 技 大 学 学 报 Vol.40 No.3
2011年5月 Journal of University of Electronic Science and Technology of China May 2011
海量地形三维仿真系统的设计与实现
许文波
1
,李 莉
2
,周虹霞
3
,黄健熙
4
,黄 波
1
(1. 电子科技大学自动化工程学院 成都 610054; 2. 四川电力科学研究所 成都 610072
3. 四川省军区军训教研室 成都 610041; 4. 中国农业大学信息与电气工程学院 北京 海淀区 100083)
【摘要】在CTS和Vegaprime软件的基础上,建立海量地形三维仿真系统。收集中国福建省的ETM数据和数字高程模型数
据,预处理后利用CTS软件生成虚拟纹理和地形格网,并进行纹理映射。在VegaPrime下引用地形格网和虚拟纹理形成三维的
海量大地形场景,并基于MFC环境下实现海量大地形三维仿真系统。通过采用虚拟纹理技术、层次细节模型、大地形数据的
组织、地形纹理的映射技术、大地形碰撞检测技术、大地形调度技术,解决了在大区域尺度下海量地形数据漫游的难点。
关 键 词 大地形; 三维仿真; 虚拟纹理
中图分类号 TP315 文献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1001-0548.2011.03.018
The Design and Implemention of a Large Area
Terrain 3D Simulation System
XU Wen-bo
1
, LI Li
2
, ZHOU Hong-xia
3
, HUANG Jian-xi
4
, and HUANG Bo
1
(1. School of Automation Engineering, University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054;
2. Sichuan Electric Power Research Insititute Chengdu 610072;
3. Military Teaching and Research Section, Sichuan Provincial Military District Chengdu 610041;
4. College of Information and Electrical Engineering, China Agricultural University Haidian Beijing 100083)
Abstract Based on creator terrain studio (CTS) and Vega Prime, this paper manages to build up the massive
terrain 3D simulation system. By preprocessing database of ETM and DEM in Fujian, virtual texture and
topographic pattern are generated by CTS. After texture mapping, a 3D massive terrain scene is created by using of
Vega Prime and finally massive terrain 3D simulation system is realized based on MFC. The application of virtual
texture, level of detail model, organization of massive terrain database, terrain texture mapping, large terrain
collision detection, and large terrain dispatching technology is helpful in solving large scale image and terrain
roaming.
Key words landforms; three-dimensional simulation; virtual textures
收稿日期:
2010 03 30; 修回日期:2011 01 29
基金项目:
国家重点基础研究发展规划(2007CB714407)
作者简介:许文波(1973 ),男,博士,副教授,主要从事遥感信息处理及应用方面的研究.
海量三维大地形系统一直是视景仿真领域研究
的热点和难点。从90年代中期开始,美国Skyline公
司开发了Skyline TerraSuite三维GIS软件,能够无缝
集成航空影像、卫星数据、数字高程模型和其他2D
或3D信息源,包括GIS数据集层。它在快速数据融
合、更新数据库、支持大型数据库和实时信息流通
信技术等方面具有显著的优势。该软件还提供了二
次开发工具为用户提供定制和功能扩充服务,但它
在复杂三维实体的建模方面功能较弱,而且购买价
格比较昂贵。2005年6月底,Google公司在Keyhole
公司开发的EarthView 基础上推出了桌面工具
Google Earth,是目前最完善的海量遥感影像数据服
务平台,较好地实现了海量影像、DEM和矢量数据
的传输、可视化等功能。微软公司推出的MSN Virtual
Earth Beta版能够在线显示45视野的街道卫星地图
以及覆盖式的街道影像,但不能无级放大地图,下
载速度不够理想。
三维仿真系统可广泛应用于军事、房地产、航
空航天、教育、娱乐、工程施工、城市规划等行业
[1]
。
在军事模拟训练领域,文献[2]实现舰炮射击模拟训
练系统,该训练系统利用Vega 结合Creator进行开发,
建立了桌面式的仿真沙盘系统;文献[3-4]进行了协
同作战、弹舰电子对抗等类似系统的开发研究;在
城市规划与建设领域,文献[5]利用Ve ga仿真引擎结
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