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三维地形重建是虚拟现实系统中重要的研究问题,在地理信息系统中也有重要应用。本文对基于等高线数据的不规则三角网格(TINs)重建以及三角网格到高程数据的转化算法进行了重点研究,设计并实现了相关方法。 在不规则三角网格重建方面,本文设计并实现了一套针对真实等高线和等深线数据的地形重建方案。首先,本文针对TINs生成的要求,对经纬度数据作出墨卡托转换、合并等高线数据,最终生成CDT模型的初始三维地形,并记录约束边信息。然后,本文基于Amenta和Gold等人的算法,提出了一套更好的形状特征骨架处理流程。本文提出了利用约束边信息进行骨架生成的算法,从而使生成的骨架具有更少的毛刺边和穿越边;设计了后续的骨架简化、路径提取、路径插值等方法。在三角网格到高程数据的转化方面,本文在研究了多种高程数据插值模型的基础上,提出了一种由三角形顶点引用邻域信息进行光滑曲面插值的方法。最后,本文根据数字高程模型的实际数据特点与应用需求,设计并实现了一套完整的高程数据生成方案。本文所提出的方法,适合于不均匀的采样数据,并且生成的骨架数据量少,适用于大规模三维地形重建。该方法被融入到实验室研发的三维电子海图系统中,已用于生成符合实际地形的高程数据。