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三维地形可视化和地学过程河流演进、山脉隆起动态仿真技术是本论文研究的主要问题。 论文通过对几种不同的数字地形表示的对比,说明了规则格网的地形建模比不规则三角网的地形建模在本系统中应用的优越性。阐述了有关三维地形建模的基本原理和基于OpenGL的开发方法。在此基础之上,通过对各种搜索算法的研究和比较,开发了适合河流演进的搜索算法。对山脉隆起的动态显示算法也作了初步研究。 在研究过程中,实现了三维地形可视化。地形可视化是GIS与VR中的关键技术,也是本论文研究动态显示地学过程技术在计算机中实现的技术关键所在。由于地理信息系统能够建立三维地形模型,但是无法对三维地形做更多的控制;而OpenGL可以绘制三维图形,并且具有动画技术,可以很好地对所绘物体作渲染和控制,但是,OpenGL自身无法绘制复杂的图形,这就需要寻求一种更好的方式,将二者结合起来。所以,应用地理信息系统帮助建模,利用OpenGL绘图技术实现三维地形可视化是解决这一问题的关键技术。 数字地理环境的基础是三维地形生成,其数据来源主要是GIS所管理的相关空间数据。在OpenGL中建立目标区域的三维地理环境时,采用矩形格网和三角形网格逼近的图形生成技术建立目标区的仿真模型。作为整个研究分析的基础,对每一个数据点的三维坐标都在生成的地形中得到了真实的再现。另外,为了使运行速度加快,对模型进行了简化处理。作为一个真实自然地形的仿真,系统采用纹理映射、光照、彩色材质控制地形对光源的反光效果等技术处理,更加真实地再现三维地形。 系统从时空自适应模型的建立、边界搜索算法的选择入手,忽略次要因素,简化边界条件,对河流演进与流域地形存在的时空自适应关系加以分析,运用广度优先搜索算法,建立河道边界的搜索模型,提供了吉林大学硕士论文在三维地形仿真基础上动态模拟河流演进的计算机实现模型,并编写计算机代码,实现了河道及河水淹没区域边界的自动搜索功能。河流演进的动态仿真模拟是以计算机图形学和虚拟现实(vR)技术为基础,对河水在真实河道里的推进情况在计算机生成的虚拟环境中进行动态、实时的仿真模拟。实现根据给定水位再现河流演进状态,为进一步考虑水动力学、土力学条件,更真实有效地再现河流演进过程打下基础。 虚拟动态三维仿真系统是以VISualC++为编程基础平台,融合GIS技术和openGL开发技术,实现了目标区域的三维可视化仿真。应用广度优先搜索算法确定了运动水体与流域河床形态的自适应与自相依的关系,使河流演进模拟具有真实自然的可视化效果。对山脉隆生这一自然现象进行模拟,作了初步研究。该系统的雏形,可有效的模拟河流演进、山脉隆生的三维动态过程。