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Jiangfeng She Xiaoyan Gu Junzhong Tan Ming Tong Chaofan Wang 《Transactions in GIS》2019,23(2):275-293
The simplification of 3D building models to effectively reduce model complexity and improve rendering efficiency is an important component of 3D GIS. To reduce the data volume while preserving the model appearance, this article proposes a novel simplification method for complex 3D building models. Texture discontinuities are addressed by developing a new data model that records the mapping relation between the texture coordinates of each vertex and its neighboring triangles. The surface mesh of the building model is then segmented into regions, guided by topology and appearance. Finally, the mesh segmentation information is used to derive an improved error metric that considers both geometric and texture errors, and the texture coordinates are adjusted after each simplification operation. A series of comparative experiments alongside traditional methods demonstrates that our approach achieves a good balance between geometric fidelity and texture preservation, and produces simplified 3D building models with better visual quality. 相似文献
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在数据高速共享的信息时代,数据传输是共享的前提和基础,而三维数据本身的复杂结构带来的海量数据对其传输、使用造成极大限制,因此,实现三维数据的高效传输十分重要。为解决三维空间数据高效传输的问题,本文提出了针对复杂地形三角网格的局部渐进传输方案。具体过程包括:首先在服务器端通过基于边折叠的三角网格化简和基于遗传算法的化简优化方法对网格模型进行预处理,并在服务器端构造折叠树存储网格简化信息;然后根据客户端的连接请求,向客户端传递化简后的初始网格,并根据用户的局部放大操作,在服务器端实时展开相应位置的网格结点并向客户端传输;最后,客户端将接收到的少量网格结点信息进行重组,实现局部放大效果,从而避免不必要的结点展开和传输。通过对遗传算法的效率和局部渐进传输时间的测试,验证了这一局部渐进传输方案的可行性。 相似文献
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提出了一种面向海量实时模型数据的三维可视化方法.通过多线程技术实现实时数据的传输、加载和显存写入;通过GPU实现模型的平滑变化和反抖动处理;通过建立多层LOD简化和实例化技术实现海量数据的渲染性能优化.实验证明,采用本文提出的方法可以有效地提升海量实时数据的渲染性能和渲染效果. 相似文献
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地景模型的简化与快速绘制方法研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在分析地景模型数据特点的基础上，提出了地景模型简化的判决准则，并根据该则提出了基于视点的区域数据抽取与简化方法以及基于法矢量的细节模型简化方法。实验结果表明，使用该方法数据压缩量大，绘制速度快，且逼真度无明显变化。 相似文献
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矢量Web网络地图应用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
矢量数据的分块组织和渐进传输是解决海量矢量数据Web应用的重要手段。针对当前大数据背景下,单一的渐进传输方法对减少数据量的效果有限,且不能满足根据可视区域进行数据传输,提出了分块渐进传输的方法,结合Google Maps瓦片切分方案对数据进行分级分块处理,得到多分辨率矢量瓦片数据,结合矢量要素的属性意义这一因子,对其进行重要性排序,分批次选取传输,然后考虑显示窗口大小的因素,在数据调用中最大限度地减少瓦片数据的拼接,提高可视化渲染效率。最后通过实验实现服务器端矢量数据的分级分块组织以及选取操作,建立数据的多分辨率表达模型,在客户端进行调度显示,形成一套矢量数据分块渐进传输体系,为矢量地图数据的Web应用提供了可借鉴方法。 相似文献
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开展了基于开源3维渲染引擎OSG(OpenSceneGraph)的火星形貌3维建模与绘制的研究.使用地形数据库创建工具VPB(VirtualPlanetBuilder)创建了整个火星的分页数据库,并利用基于OSG的仿真平台实现了火星形貌数据的3维可视化.实验结果证明,该方法能很好地处理海量地形数据,完成火星形貌的3维重... 相似文献
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Street view (panoramic view) services have begun to shift from PC platforms to mobile smart devices. Considering the capabilities of smart terminal devices, a 360° spherical level of detail (LoD) model for mobile street view services that renders panoramic images on the inner surface of a sphere via LoD is proposed in this article. Panoramic images are segmented into tiles and organized in a pyramid tile structure for LoD rendering to improve the rendering efficiency of the proposed model. A projection model between panoramic images and the spherical surface is presented to map the panoramic tiles on the spherical graticule. A street view‐rendering algorithm of panoramic images is proposed with the rendering function of OpenGL for Embedded Systems (OpenGL ES). A street view service app running on Android, based on the proposed approach, is implemented to assess two aspects of the panoramic view model, namely visualization effect and efficiency. Experiment results reveal that the 360° spherical LoD model of the panoramic image can display 3D street view scenes better than the cubic panoramic view model. The proposed model also has an excellent 3D visualization effect and high‐efficiency rendering ability for mobile street view services. Therefore, it is applicable in large‐scale mobile street view services both online and offline and in augmented reality navigation. 相似文献
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提出了一种基于可见性预处理的点删除简化算法。该算法针对海量地形数据,首先建立了高效的空间索引系统,利用这一索引系统快速完成了视锥截取、背面剔除和隐藏面消除等可见性测试,再对预处理后的网格模型依据顶点曲率大小进行点删除简化。实验表明,采用可见性预处理可大大提高绘制速度,并且绘制帧速率基本独立于模型的复杂度。 相似文献
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随着信息需求的增大,传统二维地图的信息深入程度、展现技术已无法满足人们的需要。以三维仿真技术为基础的三维电子地图成为新的热点。本文以"三维仿真楼宇经济系统"为研究对象,详细介绍了在线三维仿真成果在楼宇管理中的应用。三维仿真楼宇经济系统采用在线三维仿真,以楼宇信息数据为基础,以地理信息技术应用为核心,融合数据存储和挖掘、Web动态网页等技术,打造集信息发布、管理、查询、展示、分析等功能于一体的数字化、可视化、网络化的平台。 相似文献
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随着Web 3 D技术和大数据的发展,三维模型在Web端的传输和可视化成为迫切需求.面对Web端大数据实时传输这一挑战,超图三维团队在多年技术积累下,对倾斜摄影模型、3 DMax建模、BIM、矢量、三维管线以及单体化、实例化等内容进行整合,最终形成了海量三维数据规范——S3 M(SuperMap 3 D Model).通过这种高效、易扩展、可协作的数据规范,解决了三维数据传输和解析延迟问题,并通过WebGL支持硬件加速的可视化渲染技术,兼容多终端(移动、浏览器、桌面)的跨平台特性,最大限度地满足了用户需求. 相似文献
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Paulo Raposo 《制图学和地理信息科学》2013,40(5):427-443
A new method of cartographic line simplification is presented. Regular hexagonal tessellations are used to sample lines for simplification, where hexagon width, reflecting sampling fidelity, is varied in proportion to target scale and drawing resolution. Tesserae constitute loci at which new sets of vertices are defined by vertex clustering quantization, and these vertices are used to compose simplified lines retaining only visually resolvable detail at target scale. Hexagon scaling is informed by the Nyquist–Shannon sampling theorem. The hexagonal quantization algorithm is also compared to an implementation of the Li–Openshaw raster-vector algorithm, which undertakes a similar process using square raster cells. Lines produced by either algorithm using like tessera widths are compared for fidelity to the original line in two ways: Hausdorff distances to the original lines are statistically analyzed, and simplified lines are presented against input lines for visual inspection. Results show that hexagonal quantization offers advantages over square tessellations for vertex clustering line simplification in that simplified lines are significantly less displaced from input lines. Visual inspection suggests lines produced by hexagonal quantization retain informative geographical shapes for greater differences in scale than do those produced by quantization in square cells. This study yields a scale-specific cartographic line simplification algorithm, following Li and Openshaw's natural principle, which is readily applicable to cartographic linework. Open-source Java code implementing the hexagonal quantization algorithm is available online. 相似文献
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月面形貌的3维可视化算法 总被引：1，自引：0，他引：1
基于大范围地形可视化算法研究的基础上,对平面geometry clipmaps算法进行改进,利用GPU的顶点着色器实现平面地形向球面地形的投影变换,并综合利用球面视域裁剪、球面视点控制等技术,使geometry clipmaps算法适用于球面海量地形数据的3维可视化;收集处理月球全球影像和形貌高程数据,对算法进行验证,实现月球表面形貌的实时动态3维可视化.试验表明:绘制算法可不受数据量大小的限制、绘制效率高、效果逼真,但存在两极变形较大的缺点.Abstract： Based on the study of visualization arithmetic of large area terrain, plane geometry clipmaps algorithm is improved. Projection transformation from plane landform to sphere landform was realized by using GPU vertex shader. In that improved algorithm, methods such as sphere vision field culling and sphere viewpoint control are used.That makes geometry clipmops algorithm more effective in 3D visualization of massive sphere terrain data. The whole moon image and DEM data are collected and disposed, which are used to verify the capability of that algorithm, realizing dynamic and real time 3D visualization of moon surface. The experiments show that the graphic algorithm isn't limited by data quantity, which is of high efficiency and reality simulation, but the two-pole distortion is serious. 相似文献
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传统点云处理软件为单机运行,Web点云应用较少,随着5G与WebGL技术的发展,3D Web应用的开发是未来的发展趋势。在地铁隧道工程中,实现隧道点云的快速处理与可视化是重要的需求之一。为满足地铁隧道点云的Web可视化需求,针对地铁隧道点云空间分布特点实现了一种格网与多分辨率八叉树结合的海量地铁隧道点云数据索引模型。采用B/S(browser/server)架构,以WebGL为基础,可适应不同点云密度来达到更好的Web端渲染效果。在满足标准las点云格式处理需求的基础上实现了自定义格式处理的功能,对数据I/O(input/output)进行优化,索引构建上效率进一步提高。使用Three.js引擎对渲染机制与效果进行了优化,通过设计实验证明了方法在地铁隧道点云数据管理与Web快速可视化上的有效性。 相似文献
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智能化无人矿山对作业现场环境的可视化要求较高,现有的可视化方法仍存在诸多问题:数据采集方式单一,存在监控盲区;数据传输线缆布设困难且易被损坏,传输延时较高;表现形式不够全面立体,并且不能用于VR/AR、SLAM、机器人定位避障等应用场景。为了满足智能矿山建设的可视化需求,本文结合当前传感技术、矿用机器人以及5G技术的发展,探讨了从数据采集、服务器部署到接收显示的详细步骤。针对全景及深度影像这类新型三维数据,提出一种基于GPU和UNITY的嵌入式视频实时传输方法,包括实时编码、异步传输、轻量级的嵌入式流媒体系统、利用UNITY实时处理以及元数据的同步传输。借助UNITY平台,将三维可视化任务从CPU转移至GPU,仿真实验表明,最高渲染帧率为60 fps时,GPU占用率在35%以下。最后,以全景和深度传感器为例进行了测试,对数据编码、位移贴图、纹理纠正进行有效性验证,并从延迟、帧率、CPU占用率3个方面评估性能。结果表明,所提关键技术均可有效提高运行效率、减少资源占用,相比FFplay延时更低。全景影像的可视化代替了视角固定的传统监控,深度数据为智能矿山巡检机器人定位及避障提供实时数据源,传输方法整体向下兼容。不仅解决传统方法视角单一、布线困难的问题,而且考虑到了智能矿山建设过程中的新需求。 相似文献
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自发地理信息兴趣点数据在线综合与多尺度可视化方法 总被引：1，自引：1，他引：0
移动及Web环境下,集成各种自发地理信息POI数据与地理框架背景数据的混搭式地图应用,越来越多地出现在主流地理信息平台及LBS服务中。由于缺乏适宜的在线多尺度可视化机制,这种POI数据表达上通常出现拥挤、压盖等冲突现象。针对该问题,本研究将传统的尺度变换方法与在线环境相结合,提出一种面向城市设施POI数据的多尺度可视化策略。即由服务器端通过预处理方式对POI数据进行多层次结构化组织;在此基础上,客户端依据显示比例尺导出对应层次的POI目标,并通过移位操作解决局部存在的符号表达冲突现象。试验表明,该方法符合数字化网络应用的在线实时需求,同时也能获得较高质量的多尺度表达效果。 相似文献