杨翔宇:基于WebGL的三维地形可视域分析算法研究论文

杨翔宇:基于WebGL的三维地形可视域分析算法研究论文

本文主要研究内容

作者杨翔宇(2019)在《基于WebGL的三维地形可视域分析算法研究》一文中研究指出:3D地理信息系统(Geographic Information System,GIS)中的可视域分析在人们对地理空间的感知、认知中起到了重要作用,广泛应用于景观分析、城市规划、军事、游戏等领域。本文基于此研究了基于三维地形的可视域分析的相关理论,并针对现有算法在浏览器端的不足,提出了一种基于WebGL的改进算法,使之可以高效的应用于浏览器中,并结合实际案例,对于可视域分析在实际生产生活中的重要作用进行探讨。本文主要研究内容及结论如下:对可视域分析相关理论知识进行梳理总结,详细剖析了可视域分析的两大基本因素,通视性分析以及可视域,其中通视分析是整个可视域分析的基础,如何有效的计算两点间的通视性关系到可视域分析算法的复杂度,这也是之后进行算法改进的核心点,介绍了常用的四种通视性算法并对其各自优缺点进行比较,使用时根据合适情况选择对应方法。同时分析了三种常用的基于视线的可视域分析算法,对于每种算法的原理进行了详细阐述,为后文提出的改进算法打下理论基础。在已有的基于视线的可视域分析算法的基础上提出了一种高效的改进可视域算法。其改进原理主要是依靠地形连续性情况下,对于前点可视性的复用,从而节省大量计算,同时对于采样点的选取也根据视线半径进行优化处理,以最大限度的提升算法效率。使用该改进算法与传统基于视线算法以及软件中的可视域分析进行实验对比,分别在山地、丘陵、平原等不同地势区域执行可视域分析,对算法执行时间以及计算点数进行统计,可以看到改进算法在执行时间上的提升非常明显,计算量大幅降低,尤其是在地势平坦、遮挡较少区域,改进算法的效果尤为明显。通过实验结果对比也很好的验证了改进算法的高效性。结合改进算法,利用Cesium平台,构建基于WebGL的可视域分析系统,其中有三个核心技术点,影像以及地形数据加载、观察点选取、可视域计算与显示,结合Cesium相关技术,对这三个关键点进行分析并编程实现。最后利用构建的基于WebGL的可视域分析系统结合实际案例,以武当山景区为例,选取五个著名景点,执行景观可视域分析,并通过新增点进行可视域分析说明新建景观点的合理性,阐明了三维地形可视域分析在景观分析、规划、设计中重要作用,同时对于武当山森林防火了望台的选址利用可视域分析进行了分析布局规划。

Abstract

3Dde li xin xi ji tong (Geographic Information System,GIS)zhong de ke shi yu fen xi zai ren men dui de li kong jian de gan zhi 、ren zhi zhong qi dao le chong yao zuo yong ,an fan ying yong yu jing guan fen xi 、cheng shi gui hua 、jun shi 、you hu deng ling yu 。ben wen ji yu ci yan jiu le ji yu san wei de xing de ke shi yu fen xi de xiang guan li lun ,bing zhen dui xian you suan fa zai liu lan qi duan de bu zu ,di chu le yi chong ji yu WebGLde gai jin suan fa ,shi zhi ke yi gao xiao de ying yong yu liu lan qi zhong ,bing jie ge shi ji an li ,dui yu ke shi yu fen xi zai shi ji sheng chan sheng huo zhong de chong yao zuo yong jin hang tan tao 。ben wen zhu yao yan jiu nei rong ji jie lun ru xia :dui ke shi yu fen xi xiang guan li lun zhi shi jin hang shu li zong jie ,xiang xi pou xi le ke shi yu fen xi de liang da ji ben yin su ,tong shi xing fen xi yi ji ke shi yu ,ji zhong tong shi fen xi shi zheng ge ke shi yu fen xi de ji chu ,ru he you xiao de ji suan liang dian jian de tong shi xing guan ji dao ke shi yu fen xi suan fa de fu za du ,zhe ye shi zhi hou jin hang suan fa gai jin de he xin dian ,jie shao le chang yong de si chong tong shi xing suan fa bing dui ji ge zi you que dian jin hang bi jiao ,shi yong shi gen ju ge kuo qing kuang shua ze dui ying fang fa 。tong shi fen xi le san chong chang yong de ji yu shi xian de ke shi yu fen xi suan fa ,dui yu mei chong suan fa de yuan li jin hang le xiang xi chan shu ,wei hou wen di chu de gai jin suan fa da xia li lun ji chu 。zai yi you de ji yu shi xian de ke shi yu fen xi suan fa de ji chu shang di chu le yi chong gao xiao de gai jin ke shi yu suan fa 。ji gai jin yuan li zhu yao shi yi kao de xing lian xu xing qing kuang xia ,dui yu qian dian ke shi xing de fu yong ,cong er jie sheng da liang ji suan ,tong shi dui yu cai yang dian de shua qu ye gen ju shi xian ban jing jin hang you hua chu li ,yi zui da xian du de di sheng suan fa xiao lv 。shi yong gai gai jin suan fa yu chuan tong ji yu shi xian suan fa yi ji ruan jian zhong de ke shi yu fen xi jin hang shi yan dui bi ,fen bie zai shan de 、qiu ling 、ping yuan deng bu tong de shi ou yu zhi hang ke shi yu fen xi ,dui suan fa zhi hang shi jian yi ji ji suan dian shu jin hang tong ji ,ke yi kan dao gai jin suan fa zai zhi hang shi jian shang de di sheng fei chang ming xian ,ji suan liang da fu jiang di ,you ji shi zai de shi ping tan 、zhe dang jiao shao ou yu ,gai jin suan fa de xiao guo you wei ming xian 。tong guo shi yan jie guo dui bi ye hen hao de yan zheng le gai jin suan fa de gao xiao xing 。jie ge gai jin suan fa ,li yong Cesiumping tai ,gou jian ji yu WebGLde ke shi yu fen xi ji tong ,ji zhong you san ge he xin ji shu dian ,ying xiang yi ji de xing shu ju jia zai 、guan cha dian shua qu 、ke shi yu ji suan yu xian shi ,jie ge Cesiumxiang guan ji shu ,dui zhe san ge guan jian dian jin hang fen xi bing bian cheng shi xian 。zui hou li yong gou jian de ji yu WebGLde ke shi yu fen xi ji tong jie ge shi ji an li ,yi wu dang shan jing ou wei li ,shua qu wu ge zhe ming jing dian ,zhi hang jing guan ke shi yu fen xi ,bing tong guo xin zeng dian jin hang ke shi yu fen xi shui ming xin jian jing guan dian de ge li xing ,chan ming le san wei de xing ke shi yu fen xi zai jing guan fen xi 、gui hua 、she ji zhong chong yao zuo yong ,tong shi dui yu wu dang shan sen lin fang huo le wang tai de shua zhi li yong ke shi yu fen xi jin hang le fen xi bu ju gui hua 。

论文参考文献

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  • [3].基于GIS可视域分析的矿山环境视觉污染评价[D]. 周丹.南京大学2011
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  • [5].计算机辅助建筑物高度与通视分析[D]. 翟亚婷.西安建筑科技大学2016
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华中师范大学的杨翔宇,发表于刊物华中师范大学2019-11-22论文,是一篇关于可视域分析论文,三维地形论文,通视分析论文,景观分析论文,华中师范大学2019-11-22论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华中师范大学2019-11-22论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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