大规模地形实时绘制方法的研究(基于LOD算法)_图文

1、 1 2 3 4 52008­12­12  系统工程研究所 系统工程研究所 根据特定点的高度值和法线向量计算高度因子和坡度因子， 然后相乘得到总的衡量因子。注意对于一个特定点，衡量 因子是有多个的，个数为地形纹理类型的个数。 最后把原始的RGB值分别乘上这些衡量因子，再加起来， 得到新的RGB值(这就是所谓的纹理混合，这样就得到了 新的纹理。 3.1 纹理混合贴图(Texture Blending技术 一个真实的地形，一般不会只拥有单独样式的地貌。可能 会依照不同的高度，坡度等因素而有不同地表外貌的呈现。 举例来说，可能依照地形高度的不同，在平

2、地上是草地， 高度往上的山坡会有沙地，在山顶有覆盖的雪地或陡峭之 处会有岩石等等多种可能的组合。 综合考虑两个因素：坡度和高度。来计算各个类型的地形所 占的比例用高度因子(elevation factor来衡量高度因素的影响， 用坡度因子(slope factor来衡量坡度因素的影响。 2008­12­12  31  2008­12­12  32  系统工程研究所 系统工程研究所 3.2 多重渲染(multi­texturing技术 有几张不同的纹理需要同时贴在同一个物体上。

3、  硬件不支持多重渲染：需要先后 绘制不同的纹理，经过几次渲染 通道（rendering  pass），称作多 通道（multi­pass）。 硬件支持多重渲染：只需要经过 一次渲染通道就可以处理多个纹 理单元的结合单通道（single  pass） 。 2008­12­12  33  2008­12­12  34    一 地形模型及其绘制方法    二 基于四叉树的LOD算法    三 真实感地形的绘制 

4、60; 四 系统实现、测试与分析 系统工程研究所 系统工程研究所 4.2 系统性能综合测试 绘制开始 4.1 地形绘制流程图 不满足 输出结点进行绘制 70 60 50 40 30 20 FPS  根结点放入当前队列 FPS随C1×C2值 变化的趋势 加入视域剪裁  无 当前队列 有无结点 有 遍历当前 队列结点 视域 剪裁 满足剖 分准则 满足 剖分 子结点放 入下个队列 10 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 C1× C2  70 75 80  60 50 40 FPS

5、60; 否 交换当前队列 与下个队列 2008­12­12  30 进入下一个 细节层次 是否到达 最高细节 是 绘制结束 20 10 0 2.5 3.75 5 6.25 7.5 8.75 10 11.25 12.5 13.75 15 不加入视域剪裁  1025×1025 2049×2049  35  地形大小  2008­12­12  C1× C2 36  6 2008­12­12  90000 三角形数量 80000 70

6、000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 C1× C2  0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 200000 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 2.5 3.75 5 6.25 7.5 8.75 10 11.25 12.5 13.75 15 系统工程研究所 三角形数量随  C1×C2值变化的 趋势 加入视域剪裁 系统工程研究所 4.3 地形绘制模块中各部分运行时间 样本1测

7、试结果 C1/C2  200/200  总时间  25ms  绘制三角形扇  44%  11ms  顶点剖分  20%  5ms  视域剪裁  16%  4ms  剖分准则计算  12%  3ms  其他  8%  2ms  绘制三角形总数  24330  2008­12­12  不加入视域剪裁  样本2测试结果  600/200

8、0; 50ms  48%  24ms  21%  10.5ms  14%  7ms  11%  5.5ms  6%  3ms  53480 38  地形大小 2008­12­12  1025×1025 2049×2049 C1× C2  37  系统工程研究所 系统工程研究所 各部分运行时间百分比 其他 7% 剖分准则 11.50% 计算 绘制三角形 扇 46% 15% 视域剪裁 1 2 3 4 5 20.50% 顶点剖分 2008­12­12  39  2008­12­12 40  系统工程研究所 系统工程研究所 雾效 2008­12­12 41  2008­12­12  42  7 2008­12­12  系统工