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随着计算机性能和网络带宽的大幅度提高,传统的二维可视化系统不能满足人们的需求,越来越多的学者投身于三维可视化系统的研究由于航空航天和遥感测绘技术的发展,空间地理数据的更新周期越来越小分辨率越来越高数据规模越来越庞大,因而建立大规模地理信息可视化系统以管理和分析地理信息数据已经成为近年来的研究热点三维地形的实时渲染技术是可视化系统的核心技术和难点之一当前的地形数据规模越来越大,数据精度越来越高,这远远超出了目前的图形设备工作能力为了解决这个问题,本文从规格网格着手,建立多层次四叉树地形模型,通过对模型简化技术和视觉相关的节点评价技术的研究,针对前人算法中存在的缺陷,本文提出相应的解决方法,最后实现了基于LOD的地形自适应实时动态多分辨表达以下是本文主要的研究工作:(1)在对前人四叉树结构和地形算法分析的基础上,对其思想加以归纳和改进,提出一种基于四叉树和矩阵的综合型数据结构;地形存储结构是整个系统的基础,四叉树的简化设计与其后的系统渲染算法裂缝修补算法相对应,对降低算法实现的难度,提高系统效率发挥了重要作用;(2)通过数学方法推导出四叉树中父节点和子节点参数之间的数学关系,据此关系提出了基于子节点的地形粗糙度递归算法,解决了传统算法中大量重复计算的问题;(3)通过对前人网格剖分算法的研究,本文改进了基于顶点的四叉树剖分在此算法中将地形节点分为叶子节点和非叶子节点,只有叶子节点采用米字剖分,实现地形最高精度地表达,而非叶子节点则采用X剖分,这种剖分算法简化了剖分操作,更加符合四叉树的特性;(4)设计并实现了基于地形粗糙度的节点评价算法,并且通过实验不断调整节点评价函数参数以获得最佳效果与前人的节点评价算法相比,本文设计的算法在高空和低空俯视效果上具有明显优势,在近景观察方面也取得了良好的效果尤其是处理群岛之类的复杂地形方面,该算法具有独特的优势