地形平滑中瓦片高程数据的快速调度方法

2021-07-03朱俊洁陶伟殷明阳

现代计算机 2021年12期

朱俊洁，陶伟，殷明阳

（1.四川大学计算机学院，成都610065；2.中国舰船研究设计中心，武汉430064；3.中国核动力研究设计院，成都610041）

0 引言

近年来，随着“数字地球”这一概念的提出[1]，大规模地形可视化[2]在战场仿真、战场态势推演、虚拟现实等诸多领域得到了广泛的应用。数字地球在世界各地覆盖高分辨率的遥感影像，并通过建立覆盖全球的数字高程模型和地球景观模型，形成虚拟地球。地形数据以数字高程模型（DEM）为基础，实现地形的数字仿真，通过LOD 分层、四叉树分块全球剖分建立骨架。地形分块的过程中，地形块边界顶点的法向量只通过每个地形块含有的数据信息进行计算，所以相邻地形块重叠的边界顶点的法向量不相同，导致地形瓦片边界无法平滑过渡，从而降低了三维地形的真实感。

数字地球平台OSGEarth 通过在地形引擎中提供normalizeEdges 的选择，解决了地形块边界顶点法向量不一致的问题。为了呈现真实的地形效果，渲染过程中需要调度大量高程数据和纹理数据。在大规模地形平滑过程中，OSGEarth 地形引擎对周围地形瓦片数据的调度次数过于频繁，会导致地形加载缓慢，极大地影响实时绘制的速度。

本文基于数字地球平台OSGEarth 提出了一种地形平滑过程中瓦片高程数据快速调度方法，通过对地形瓦片数据的高程值进行预处理，生成高程差值文件，从而减少了对周围地形瓦片的调度次数，能够有效地加快平滑地形的速度。