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随着GIS研究的不断深入,电子地图、地图数据库技术、地理信息技术的发展,地理信息的表达方式已经逐渐由二维扩展到三维。电子沙盘,也称三维地理信息系统,是遥感、地理信息系统、三维仿真等高新技术的结合。电子沙盘的出现弥补了传统沙盘的各种缺陷,通过真实的三维地理数据,在电脑上实现动态查找,实时飞行,决策分析等各种功能。目前,电子沙盘的应用已经扩展到我们生活中的各个领域。本文在吸取三维计算机图形学、虚拟现实的先进理论、虚拟地形生成技术、地形简化技术、纹理合成技术的基础上,主要做了以下工作:1、研究了地形数据模型,比较不同数据模型的采集方式、特点、精度、成本等。最后以等高线为基础,通过提取高程值并进行高程插值的方法,生成了可用的数字高程模型。2、研究了基于OpenGL的三维图形的开发原理、三维纹理映射技术、阴影渲染技术。利用OpenGL提供的纹理映射技术,将纹理图片与高程数据进行叠加,生成了具有真实感的三维地形场景。3、分析实时漫游中的人机交互问题,利用OpenGL的双缓存和显示列表技术,解决了地形的实时显示问题。实现了两种形式的漫游,一种是利用通过鼠标和键盘控制的手动漫游方式;一种是利用定时器和路径插值方法来实现的自动漫游方式,两种方式相结合解决了漫游过程中的人机交互问题。4、利用Visual C++结合OpenGL开发工具包,在Windows平台下实现了三维电子沙盘系统,完成了场景中地形、天空及纹理的渲染,并加入了放大、缩小、平移以及空间分析等GIS功能,提供由用户控制的飞行模式,达到了实时交互的漫游要求。