结合GPU技术实时流畅绘制出三维地形模型的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN105336003B(45)授权公告日2018.05.25(21)申请号201510625734.395-99页.(22)申请日2015.09.28宋省身等.基于chunkedLOD的实时细节增强地形算法.《计算机工程与设计》.2014,第35卷(65)同一申请的已公布的文献号(第2期),第578-582页.申请公布号CN105336003A张立民等.基于GPU的大规模地形数据绘制(43)申请公布日2016.02.17算法.《计算机与现代化》.2012,(第1期),第145-(73)专利权人中国人民解放军空军航空大学150页.地址130022吉林省长春市南湖大路2222马淑芳.基于GPU加速的分形地形生成方法.号《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》.2009,第2009年卷(第5期),第I138-1114页.(72)发明人全吉成王玉锋杨明权白新伟宋省身等.基于四叉树的缓存复用机制地孙文邦王平赵柏宇候宇青阳形算法.《计算机技术与发展》.2014,第24卷(第2魏湧明期),第46-49,54页.(74)专利代理机构吉林长春新纪元专利代理有杜莹.全球多分辨率虚拟地形环境关键技术限责任公司22100的研究.《中国博士学位论文全文数据库信基础代理人白冬冬科学辑》.2006,第2006年卷(第4期),第A008-3(51)Int.Cl.页.G06T17/05(2011.01)苏锋等.基于自适应开关插值算法的图像椒盐噪声滤波.《计算机应用研究》.2011,第28卷(56)对比文件(第2期),第769-771,775页.(续)CN102945570A,2013.02.27,王宇等.实时地形渲染的细节增强算法研审查员张露究.《信息安全与通信保密》.2014,(第6期),第权利要求书6页说明书25页附图17页(54)发明名称的各个阶段，将高程数据的顶点信息和索引信息结合GPU技术实时流畅绘制出三维地形模型分别生成两张纹理存入显存，供整个地形绘制调的方法用；利用曲面细分和分形技术在几何阶段对顶点(57)摘要插值和偏移，生成过程化细节，弥补分辨率不足一种结合GPU技术实时流畅绘制出三维地形时地形网格棱角化的现象。模型的方法，属于影像处理技术领域。本发明的目的是以全球数字高程模型为数据源，基于当前热门的可编程GPU技术，实现了多次绘制时的缓存复用，有效地减小了计算空间负载的结合GPU技术实时流畅绘制出三维地形模型的方法。本发明的步骤是：多分辨率金字塔模型构建、影像噪点的消除、对影像进行滤波、对平面投影后的地球按照等经纬度进行分块，同时按照自顶向下的方式，构建不同层次级别的金字塔层。本发明基于可编程GPU技术实现了地形渲染的加速和增CN105336003B强，即通过使用着色器语言控制图形绘制流水线[转续页]CN105336003B2/2页[接上页](56)对比文件.2009,第3795-3799页.YanyanZhang等.Real-timeRendering蒋杰.全球大规模虚拟地理环境构建关键技ofLarge-scaleTerrainbasedonGPU.术研究.《中国博士学位论文全文数据库信息科《IndustrialElectronicsandApplication》技辑》.2011,第2011年卷(第5期),第I138-51页.2CN105336003B权利要求书1/6页1.一种结合GPU技术实时流畅绘制出三维地形模型的方法，其特征在于：三维地形模型的多分辨率金字塔模型构建：①地形数据的预处理流程：对原始影像进行滤波得到无噪声的影像，并构建多分辨率金字塔；Ⅰ、影像噪点的消除：噪声模型符合加性噪声的特征：其中，I(x，y)为位于影像(x，y)处的灰度值，O(x，y)为未受噪声污染的灰度值，n(x，y)是独立于O(x，y)的随机噪声值，p为受到噪声污染的概率；对影像进行滤波的步骤流程如下：(ⅰ)、计算出整幅图像的均匀度image_HSV，然后对整幅图像的像素进行遍历；均匀度是衡量影像中噪声信号对比度的参数，影像IM×N和窗口Wr×r的均匀度分别定义如下：假设图像I大小为M×N，影像中任一点(x，y)的灰度值为f(x，y)，整幅图像的平均灰度值average(IM×N)的计算公式为：滑动窗口的大小为r×r，若窗口中心像素的坐标为(i，j)，灰度值为f(i，j)，则该窗口内的像素平均值average(Wr×r)的计算公式为：(ⅱ)、统计当前窗口内的极大值点像素值iMax，及其个数nMax，窗口内的像素个数sumPixel，以及窗口的块均匀度wnd_HSV；(ⅲ)、判断当前窗口中心像素点(x，y)的灰度值I(x，y)是否等于窗口内像素极大值iMax，或者窗口均匀度wnd_HSV