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在当今社会,地形三维可视化技术已经成为虚拟现实(VR)、地理信息系统(GIS)、军事仿真等众多领域的研究热点。为了更好地实现地形的三维可视化,研究地形网格模型的简化算法就成为其中最为重要的内容之一。模型简化是解决地形大数据量与计算机运算效率之间矛盾的一种有效方法。因此,本课题在地形三维可视化技术研究中,具有十分重要的意义。本文针对当前地形模型简化及可视化技术的研究现状,围绕着数字地形模型的建立、地形网格模型简化以及地形可视化等关键技术内容展开讨论与研究。主要完成了如下研究工作:(1)在数字地形模型方面,研究了网格模型的建模方法:包括基于规则格网的地形模型和基于不规则三角网的地形模型,并对这两种模型进行了比较分析。(2)在规则网格模型简化方面,对基于四叉树的LOD地形简化算法进行了深入的探讨。详细介绍了四叉树结构的层次构建、数据存储、节点评价函数以及裂缝消除方法,并在传统裂缝消除算法的基础上,对算法进行了优化与改进,实现了场景的实时显示,地形表面的光滑和连续性。(3)在不规则网格模型简化方面,首先分析了基于二次误差测度的边折叠算法,并在计算边折叠代价时增加了对地形弯曲度的考虑,改进了二次误差测度的计算方法。由于模型的静态简化方法不能实现在同一模型中的多细节层次,因此本文又给出了一种与视点相关的渐进网格简化算法。(4)针对地形模型的显示,研究了OpenGL三维图形库的基本功能和工作流程,对地形三维可视化的基本过程(包括参数设置、地形模型映射、投影和视区变换、纹理映射和动态显示)进行了分步描述。