任子健，陈 璐

(1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司国家高速动车组总成工程技术研究中心,山东 青岛 266111；2.中国海洋大学信息科学与工程学院,山东 青岛 266100)

0 引 言

大规模地形的绘制是虚拟自然场景的重要组成部分，虽然地形环境仿真的研究已经有较长的历史，但海量地形数据的存储和调度仍然是虚拟现实领域的研究重点和难点。在进行局部小范围地形的可视化时，高程数据和影像数据的数据量较小，一般不会超过1 GB，计算机可以一次性地载入全部地形数据并进行处理和渲染。但在大规模地形环境下，地形的数据量随着分辨率的增加成指数级增长，可以达到TB级甚至PB级。即使不断地提高计算机的硬件水平，也很难实现海量地形数据的组织、存储、管理、调度和实时绘制。因此，如何利用计算机有限的处理能力实现海量地形数据实时调度和渲染已成为一个需要面对的重要问题。

1 大规模地形数据组织与存储管理

1.1 分层分块组织策略

在进行虚拟场景的绘制时可以将原始高精度的数据全部载入，以保证场景的细节完整性。但根据人眼观察物体的经验可知，人眼难以看清距离视点较远区域的细节。因此可以设想，在虚拟环境中进行物体的绘制时，可以由远及近采用不同的细节层次。而细节的精细程度，可以用等级的概念进行量化，等级可以根据视点与物体之间的距离进行计算，这就是LOD模型的基本思想。金字塔模型是一种多分辨率层次模型[2]，其概念跟LOD模型的思想非常稳合。……