当前国内外地形仿真些方法优缺点及研究趋势第二部分回顾了发展历史，介绍了图形处理原理和体系结构，分析了优缺点，介绍了最新统计算设备架构以及如何用进行并行计算第三部分和第四部分分别讲述了本文提出种基于加速分形地形生成方法，对实验结果进行分析，并探讨了几种地形渲染方法，给出最终效果图。最后，总结全文，指出不足以及今后需要进步研究问题。大连理工大学硕士学位论文地形仿真综述真实感地形生成技术直是计算机图形学重要研究内容。逼真三维地形场景让人产生身临其境感觉，被广泛应用于地理信息系统仿真系统虚拟漫游游戏娱乐和气象数据可视化等多个领域中。如图所示，来自星球大战中幕。因此，国内外学者直都在关注地形生成和仿真领域技术，如何快速生成具有真实感地形是目前计算机图形学研究热点之。图来自电影“星球大战”中幕大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明所呈交学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过成果。与我同工作同志对本研究所做贡献均已在论文中做了明确说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目蕉童堡￡竺垄竺堑鱼垒型壁塑垒叁叁叁作者签名曼巡日期丛星年上月三王日大连理工大学硕士研究生学位论文大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权规定，在校攻读学位期间论文工作知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文复印件和电子版，可以将本学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文题目叁量盘建。猃趔蚓堂羞盏兰作者签名圣选送日期三巫年月日导师签名塑警啦日期三生年蔓月二百大连理工大学硕士学位论文引言随着未来仿真技术和虚拟现实应用需求不断提高，具有真实自然视觉效果虚拟环境，建模技术将变得越来越重要。其中，自然景物建模比人造物体仿真要复杂得多，目前计算机图形技术在生成地形植物云火海浪等方面已进行了卓有成效工作。由于三维地形通常与虚拟环境中物体运动直接有关，更由于它数据量庞大，因此在建模和实时显示两个方面都有较高要求。分形理论是近年来飞速发展起来分支。它由于年提出。分形几何透过物体表面混乱现象和不规则构型揭示隐藏在背后局部与整体本质联系与规律，具有细节无限与统计自相似两大特性。在现代计算机图形学中，分形几何在对自然现象真实绘制和建模方面起着重要作用，不少人已经利用分形技术逼真描绘出山，树，云和地形等自然景物在仿真模拟和电影动画领域得到广泛应用。目前在地形仿真领域中，使用最多方法是基于数字高程模型，实时生成技术，通常所用地形数据量较大。另外在军事模拟等许多领域并不需要针对个特定地区真实地形数据来进行仿真，而是希望灵活生成不同地形，满足不同需求，或只是为了增加整个虚拟环境真实感将地形作为辅助环境建模，此时，方法已不适用，而分形地形方法以其简洁高效特点，在上述领域得到了广泛应用。等将分形方法应用于山脉生成，取得不错效果和李庆忠等在分形基础上加些限制条件，结合真实地形数据生成具有可控性地形，真实感更强,。上述分形地形模拟方法得到了较好仿真效果，但在处理大规模地形乃至超大规模地形时，它们通常要耗费大量计算来生成地形数据，对于需要灵活生成不同地形应用领域，效率较低。公司于年发不了微机上第款显卡。这款显卡诞生使得图形硬件迅速向单芯片发展，图形硬件功能也越来越强大。在年，随着公司产品面世，这个概念开始进入计算机图形学。作为标志性功能，硬件引入使得正向绘制图形流水线几乎全在硬件中实现。这使得从图形绘制计算中完全解放出来。随着出现，实现了顶点处理和像素处理可编程性，向通用型矢量计算迈出了关键步。今天逐渐走向成熟，除了在晶体管规模时钟频率并行度和带宽等指标上有了很大飞跃，可编程性更是让人们看到应用前景蕴含巨大潜力，其针对像素运算甚至使利用来做通用计算成为可能。通用计算领域包括利用基于加速分形地形生成方法来实现矢量矩阵基本代数运算及在此基础上些相对复杂应用问题求解。已经进入计算主流，其自身很多特性已经越来越适合通用计算。由于现实自然景物复杂性，真实模拟自然景物计算量还是很大，因此特别需探索出些高效算法，尤其在虚拟仿真系统中，通常希望产生实时动画效果，因此算法效率非常重要。由于中点位移法比较容易实现，运算速度快，是种常用随机分形算法。但是在需要灵活生成大规模地形应用领域，需要计算数据量非常大，现有方法就显得有些不足。本文针对这问题，提出种基于加速分形地形生成方法，该方法充分利用统计算设备架构将分形地形生成算法转化为线程块并行计算过程，使地形生成过程完全在中加速执行，在取得较好模拟效果同时，显著地提高了算法运算速度。本文第部分介绍了当前国内外地形仿真些方法优缺点及研究趋势第二部分回顾了发展历史，介绍了图形处理原理和体系结构，分析了优缺点，介绍了最新统计算设备架构以及如何用进行并行计算第三部分和第四部分分别讲述了本文提出种基于加速分形地形生成方法，对实验结果进行分析，并探讨了几种地形渲染方法，给出最终效果图。最后，总结全文，指出不足以及今后需要进步研究问题。大连理工大学硕士学位论文地形仿真综述真实感地形生成技术直是计算机图形学重要研究内容。逼真三维地形场景让人产生身临其境感觉，被广泛应用于地理信息系统仿真系统虚拟漫游游戏娱乐和气象数据可视化等多个领域中。如图所示，来自星球大战中幕。因此，国内外学者直都在关注地形生成和仿真领域技术，如何快速生成具有真实感地形是目前计算机图形学研究热点之。图来自电影“星球大战”中幕，张继贤，林宗坚利用小波进行多尺度地形生成方法研究中国图象图形学报潘宏伟，李辉，廖昌闾等种基于现代大地形可视化算法系统仿真学报张桀宁，李帅种基于顶点纹理地形渲染算法系统仿真学报著姚勇译精粹北京人民教育出版社，基于加速分形地形生成方法，。，柳有权，刘学慧，吴恩华基于带有复杂边界三维实时流体模拟软件学报方建文，于金辉，马文龙图形硬件加速实时水面绘制计算机工程与应用魏峰，王文成，吴思华结合可见性处理顺序点模型树计算机学报王国锦，陈雷霆，何明耘基于模型在上实时草波动实现研究计算机应用，张济忠分形北京清华大学出版社，谭兵，徐青，周杨大区域地形可视化技术研究中国图像图形学报李胜，冀俊峰，刘学慧等超大规模地形场景高性能漫游软件学报，莫灿林，谭建荣种非均匀插值移位分形曲面生成方法工程图学学报，。大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明所呈交学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过成果。与我同工作同志对本研究所做贡献均已在论文大连理工大学硕士学位论文摘要三维地形是虚拟自然环境中不可缺少因素，也是虚拟仿真领域中视景系统重要组成部分。目前在地形仿真领域中，使用最多方法是基于数字高程模型，实时生成技术，但这种方法数据量非常大，复杂度高。在虚拟仿真系统中，通常希望产生实时动画效果，因此算法效率更显重要。分形方法以其简洁高效特点，在地形生成领域得到广泛应用，也取得了较好仿真效果，但在处理大规模地形乃至超大规模地形时，通常要耗费大量计算来生成地形数据，效率较低。针对上述问题，本文提出基于力速分形地形生成方法，该方法充分利用统计算设备架构将分形地形生成算法转化为线程块并行计算过程，使地形生成过程完全在中加速执行，在取得较好模拟效果同时，显著地提高了算法运算速度。本文主要研究工作如下回顾了三维分形地形生成技术发展历程，对分形基本原理进行介绍，重点介绍分形在地形生成方面算法，并比较分析了基于数字高程模型，分形地形生成几种不同算法优缺点。回顾图形处理器发展，对它处理原理及体系结构及统计算设备架构进行介绍，分析它优缺点及当前研究进展状况。针对传统算法计算量大和计算速度慢问题，提出基于加速分形地形生成算法，通过图形硬件并行计算等特性，将传统递归分形算法或迭代分形算法转化为并行计算，大幅提高计算速度，节约了计算时间。对算法进行程序实现，并对算法在和中分别实现时间进行比较，给出结果分析与效果图，证明了算法可行性与实用性。研究几种地形渲染技术，将其应用于本文地形渲染中，使生成地形真实感更强，并给出本文算法最终地形渲染效果图。关键词分形地形算法大连理工大学硕士学位论文曲大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明所呈交学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过成果。与我同工作同志对本研究所做贡献均已在论文中做了明确说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目蕉童堡￡竺垄竺堑鱼垒型壁塑垒叁叁叁作者签名曼巡日期丛星年上月三王日大连理工大学硕士研究生学位论文大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权规定，在校攻读学位期间论文工作知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文复印件和电子版，可以将本学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文题目叁量盘建。猃趔蚓堂羞盏兰作者签名圣选送日期三巫年月日导师签名塑警啦日期三生年蔓月二百大连理工大学硕士学位论文引言随着未来仿真技术和虚拟现实应用需求不断提高，具有真实自然视觉效果虚拟环境，建模技术将变得越来越重要。其中，自然景物建模比人造物体仿真要复杂得多，目前计算机图形技术在生成地形植物云火海浪等方面已进行了卓有成效工作。由于三维地形通常与虚拟环境中物体运动直接有关，更由于它数据量庞大，因此在建模和实时显示两个方面都有较高要求。分形理论是近年来飞速发展起来分支。它由于年提出。分形几何透过物体表面混乱现象和不规则构型揭示隐藏在背后局部与整体本质联系与规律，具有细节无限与统计自相似两大特性。在现代计算机图形学中，分形几何在对自然现象真实绘制和建模方面起着重要作用，不少人已经利用分形技术逼真描绘出山，树，云和地形等自然景物在仿真模拟和电影动画领域得到广泛应用。目前在地形仿真领域中，使用最多方法是基于数字高程模型，实时生成技术，通常所用地形数据量较大。另外在军事模拟等许多领域并不需要针对个特定地区真实地形数据来进行仿真，而是希望灵活生成不同地形，满足不同需求，或只是为了增加整个虚拟环境真实感将地形作为辅助环境建模，此时，方法已不适用，而分形地形方法以其简洁高效特点，在上述领域得到了广泛应用。等将分形方法应用于山脉生成，取得不错效果和李庆忠等在分形基础上加些限制条件，结