基于纹理映射算法的三维地形重构的研究与实现(可复制论文).pdf

摘要纹理映射技术是数字图像处理和计算机图形学领域一个重要的热门研究课题,在三维立体成像过程中它可以通过生成纹理图像将物体表面的细节很好的表现出来,因此越来越多的计算机图形学研究者将目鉴于纹理映射算法是实现物体真实感的有效算法,针对目前地形重构领域中多采用单色或伪彩色进行地形模型的描述真实感不强的缺点,本文将纹理映射技术应用到了三维地形重构中来,在空间上地三维模型顶点和纹理图像的像素之间定义了一种映射关系,实现了将纹理图像映射到三维地形模型上,从而实现了一种具有较强真实感的三维地形重构系统。在实现原来的显示功能的基础上,以系统所还原的地形模型作为对象,根据地形的实际情况,用真实的纹理图像对地形模型进行纹理映射,达到逼真的还原效果。本课题是科研项目中的一部分,实验数据来自于便携式高分辨率多波束测深仪探测的离散高程数据,探测地点位于吉林松花湖,因此本文所实现的三维地形重构系统所生成纹理映射图像实为吉林松花湖湖底地貌。通过与改进前的系统进行性能对比,该系统保持了系统的效率、准确性和稳定性,并可以进行实时的人机交互。因此本文提出的方法效果良好性能理想,具有很强的实际意关键词:三维地形重构:纹理映射;光聚焦到纹理映射方法上。义。哈尔滨工程大学硕士学位论文
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哈尔滨工程大学学位论文原创性:声明日期:加了年弓月本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:
第绪论论文研究的目的及意义随着计算机技术的蓬勃发展,在科学和工程的各个领域中,人们开始利用计算机图形来加强信息的传递和理解。而在计算机图形学中,最引人注目的就是生成图形的真实感问题。所谓图形的真实感是指计算机所生成的图形反映客观世界的程度。目前,计算机图形学已经远远超出了传统的符号化及视觉变量表示法的水平,而是进入了在动态、时空变化、多维的可交互的地图条件下探索视觉效果和提高视觉功能的阶段。因此,图形真实感问题逐渐早期的计算机图形学研究只能生成一些简单的图形,还不具备交互功能。但是,随着大规模集成电路姆伤俜⒄梗布杀狙杆傧陆担绕涫谴容量存储器的出现,伴随着光栅扫描显示器的问世,为真实感图形显示提供了坚实的物质基础。因此,真实感显示也成为人们研究的热点。在过去的几十年当中,人们一直在通过建立模型的方法来模拟客观世界。但由于客观世界千变万化、错综复杂,很难把真实世界的各种细微结构直接用几何模型表示出来,而且计算量庞大,同时需要庞大存储空间和处理空间,难以满足显示的需要。因此,在实际应用中,为了获得较高的显示速度,往往以牺牲图形的真实感为代价。但是随着逐步深入的应用与研究,人们对真实感的要求越来越高,对于以往实现的三维伪彩图形,已经不能满足现实要求,人们希望得到既能准确地表达真实地形状态又有很高的真实感的三维图形。因此,研究者想出了“贴墙纸陌旆ǎǚ从ξ锾灞砻嫦附诘耐及柑饺哪P捅砻妫佣1纹理映射技术是计算机图形学中应用最广泛的技术之一,在不增加物体;籭成为了计算机图形学研究的一个主要课题。了新的领域,即纹理映射。哈尔滨工程大学硕七学何论文籭
,它可以有效模拟合增强景物表面的细节特征,增加绘制模型的真实感,或合成某种特定的视觉效果【俊船舶或是潜艇航行时,往往采用水下探测设备,但是探测到的水下信息一般都是大量的离散数据,很难直接利用。不能充分揭示地形的变化规律,难以使人们直接、完整、准确地理解和查询水下地形的空间信息。利用三维地形可视化技术不仅可以直观描述水下地形的构造情况,形象表达水下地形的形态特征,可以使分析更为直观、准确,从而为快速、适时地再现地形信息,为舰船航行查询开拓一条有效的途径。但是目前对于地形的三维重构,仅能达到简单的建模和重构、使用伪彩色来描述地形的状态,图形的真实感很差,与地形的实际状况存在很大的差距。本文是科研课题《便携式高分辨率多波束测深仪》中的一部分,将对水下探测器所得到的离散高程数据进行处理,重构出实际水下地形模型,并用纹理图像对该模型进行贴图,生成具有真实感的三维地形模型,客观真实地反映水下地形信息,并以此对船舶或舰艇航行查询提供帮助。为此本文将首先对纹理映射进行深入研究,并结合实际需要,将纹理映射