三维地形模拟与可视化教学提纲.ppt

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1、三维地形模拟与可视化第七章第七章 三维地形模型与可视化三维地形模型与可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维可视化真实感图形技术与地形三维可视化7.2 DTM7.2 DTM 7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取

2、的数据获取的数据获取 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM的应用的应用的应用的应用 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM的建模的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.1

3、0 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN转换为转换为转换为转换为GRIDGRIDGRIDGRID7.3 TIN7.3 TIN等高线的追踪等高线的追踪景观模拟选择线路工程选址三峡大坝规划三峡大坝规划工程规划防灾赈灾工程施工土地利用规划三维地形显示的基本步骤三维地形显示的基本步骤（1）数字高程模型生成和细分）数字高程模型生成和细分（2）确定光照角度、观察角度、色彩构成等辅助数据）确定光照角度、观察角度、色彩构成等辅助数据（3）投影变换，将要显示的内容投影到观察面上）投影变换，将要显示的内容投影到观察面上（4）选择消隐算法，小区三维地形中的不可视部分）选择消隐算法

4、，小区三维地形中的不可视部分（5）选择光照模型，实现光照处理，使显示的三维地）选择光照模型，实现光照处理，使显示的三维地形具有明暗效果形具有明暗效果（6）确定绘图颜色，进行图形的绘制）确定绘图颜色，进行图形的绘制第七章第七章 三维地形模型与可视化三维地形模型与可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维可视化真实感图形技术与地形三维可视化7.2 DTM7.2 DTM 7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.3 DTM 7.2

5、.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取的数据获取的数据获取 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM的应用的应用的应用的应用 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM的建模的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN

6、 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN转换为转换为转换为转换为GRIDGRIDGRIDGRID7.3 TIN7.3 TIN等高线的追踪等高线的追踪7.2.1 地形的表达地形的表达 第七章第七章 三维地形模型与可视化三维地形模型与可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维可视化真实感图形技术与地形三维可视化7.2 DTM7.2 DTM 7.2.1 7.2.1 7.2

7、.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取的数据获取的数据获取 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM的应用的应用的应用的应用 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM的建模

8、的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN转换为转换为转换为转换为GRIDGRIDGRIDGRID7.3 TIN7.3 TIN等高线的追踪等高线的追踪7.2.2 DTM与与DE

9、M1956年，年，Chairs.L.Miller 教授提出教授提出数字地面模型数字地面模型（Digital Terrain Model，DTM）：利用坐标场中）：利用坐标场中大量已知的大量已知的X、Y、Z的坐标点对连续地面的统计表的坐标点对连续地面的统计表示。示。其他相关术语其他相关术语：DHM，DGM，DTEM，DEM定义定义：Kp=fK（xp,yp），是描述地球表面形态多种信），是描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数字阵列。息空间分布的有序数字阵列。DTM是是GIS软件的重要组成模块。软件的重要组成模块。包括：包括：数据获取、数据获取、转换、存储、管理、处理、建模、应用等。转换、存储、

10、管理、处理、建模、应用等。与传统地形图比，与传统地形图比，DTM的的特点特点：精确、形象、直观、：精确、形象、直观、生动、自动化、实时化等等。生动、自动化、实时化等等。常用的常用的DTM：GRID，TIN。7.2.2 DTM与与DEM数字高程模型数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）是）是DTM的一个子集。的一个子集。核心思想：核心思想：描述地面特征点的三维坐标及描述地面特征点的三维坐标及对其操作的一系列算法。对其操作的一系列算法。第七章第七章 三维地形模型与可视化三维地形模型与可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维可视化真实感图形技术与地形三维可视化7

11、.2 DTM7.2 DTM 7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取的数据获取的数据获取 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM的应用的应用的应用的应用 7.2.6 DTM 7.2

12、.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM的建模的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN转换为转换为转换为转换为GRIDGRIDGRIDGRID7.3 TIN7.3

13、 TIN等高线的追踪等高线的追踪7.2.3 DTM的测制过程的测制过程基本原理：基本原理：从离散数据构造出相互联接的格从离散数据构造出相互联接的格网结构，以此作为地形的数字模型基础。网结构，以此作为地形的数字模型基础。具体：具体：（1）测出控制点与特征点）测出控制点与特征点（2）以控制点为网络框架，在其中内插高程）以控制点为网络框架，在其中内插高程点。点。（3）以一定的数据结构和算法来构建）以一定的数据结构和算法来构建DTM第七章第七章 三维地形模型与可视化三维地形模型与可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维可视化真实感图形技术与地形三维可视化7.2 DTM7.2 DTM 7.2.1

14、7.2.1 7.2.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取的数据获取的数据获取 7.2.5 DTM7.2.5 DTM7.2.5 DTM7.2.5 DTM的应用的应用的应用的应用 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6

15、DTM的建模的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN转换为转换为转换为转换为GRIDGRIDGRIDGRID7.3 TIN7.3 TIN等高线的追踪等高线的追踪7.2.4 D

16、TM的数据获取的数据获取DTM数据获取：数据获取：就是提取并测定地形的特征就是提取并测定地形的特征点，即将连续的地形表面转化成一个以一定点，即将连续的地形表面转化成一个以一定数量的离散点表示的离散表。数量的离散点表示的离散表。DTM的数据来源：的数据来源：（1）由现有地形图上采）由现有地形图上采取。（取。（2）从摄影测量立体模型上采取。）从摄影测量立体模型上采取。（3）野外实地测量。（）野外实地测量。（4）由遥感系统直接）由遥感系统直接测得。如航空和航天飞行器搭载雷达和激光测得。如航空和航天飞行器搭载雷达和激光测高仪获得的数据。测高仪获得的数据。第七章第七章 三维地形模型与可视化三维地形模型与

17、可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维可视化真实感图形技术与地形三维可视化7.2 DTM7.2 DTM 7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取的数据获取的数据获取 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2

18、.5 DTM 7.2.5 DTM的应用的应用的应用的应用 7.2.6 DTM7.2.6 DTM7.2.6 DTM7.2.6 DTM的建模的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TI

19、N转换为转换为转换为转换为GRIDGRIDGRIDGRID7.3 TIN7.3 TIN等高线的追踪等高线的追踪7.2.5 DTM的应用的应用绘制等高线、坡度图、坡向图、立体透视图、绘制等高线、坡度图、坡向图、立体透视图、立体景观图、制作正射影象图、立体匹配等。立体景观图、制作正射影象图、立体匹配等。作为国家基础地理信息作为国家基础地理信息土木、景观建筑与矿山工程的规划设计土木、景观建筑与矿山工程的规划设计军事目的军事目的土地现状分析、城市规划土地现状分析、城市规划交通线路规划交通线路规划流域、地貌分析流域、地貌分析三维显示三维显示辅助遥感解译辅助遥感解译虚拟现实等虚拟现实等第七章第七章 三维地

20、形模型与可视化三维地形模型与可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维可视化真实感图形技术与地形三维可视化7.2 DTM7.2 DTM 7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取的数据获取的数据获取 7.2.5 DTM

21、 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM的应用的应用的应用的应用 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM的建模的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2

22、.10 TIN 7.2.10 TIN转换为转换为转换为转换为GRIDGRIDGRIDGRID7.3 TIN7.3 TIN等高线的追踪等高线的追踪7.2.6 DTM的建模的建模通用多项式函数通用多项式函数基于格网基于格网基于三角形基于三角形混合表面混合表面规则格网结构规则格网结构GRID简介简介规则网格，通常是正方形，也可以是矩形、规则网格，通常是正方形，也可以是矩形、三角形等规则网格。三角形等规则网格。结构简单、操作方便，适合于大规模使用与结构简单、操作方便，适合于大规模使用与管理，容易用计算机进行处理。管理，容易用计算机进行处理。容易进行某些地学分析与计算容易进行某些地学分析与计算不能精确表

23、示地形的结构和细部不能精确表示地形的结构和细部 数据量过大数据量过大 ，需要压缩，需要压缩在地形平坦的地方，存在大量的数据冗余；在地形平坦的地方，存在大量的数据冗余；在不改变格网大小的情况下，难以表达复杂在不改变格网大小的情况下，难以表达复杂地形的突变现象；地形的突变现象；不规则格网结构不规则格网结构TIN的简介的简介生成三角网，再加三维信息生成三角网，再加三维信息既可应用于规则分布数据，也可应用于不规则分既可应用于规则分布数据，也可应用于不规则分布数据布数据能以不同层次的分辨率来描述地形能以不同层次的分辨率来描述地形更少的空间与时间更精确地表示更加复杂的表面更少的空间与时间更精确地表示更加复

24、杂的表面可以内插生成规则格网，也可以建立连续表面可以内插生成规则格网，也可以建立连续表面数据存储与操作复杂数据存储与操作复杂适合于小范围大比例尺高精度的地形建模适合于小范围大比例尺高精度的地形建模与与GRID比较，比较，TIN具有最小的中误差，具有最小的中误差，TIN更适更适合于地形显示，采样数据少时，合于地形显示，采样数据少时，TIN的质量明显的质量明显好于好于GRID，采样密度增加时，二者差别越来越，采样密度增加时，二者差别越来越小。小。第七章第七章 三维地形模型与可视化三维地形模型与可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维可视化真实感图形技术与地形三维可视化7.2 DTM7.2 D

25、TM 7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取的数据获取的数据获取 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM的应用的应用的应用的应用 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.

26、6 DTM 7.2.6 DTM的建模的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN转换为转换为转换为转换为GRIDGRIDGRIDGRID7.3 TIN7.3 TIN等高线的追踪等

27、高线的追踪7.2.7 TIN的生成算法的生成算法TIN模型要求模型要求：惟一性、力求最佳的三角形形状、：惟一性、力求最佳的三角形形状、由最临近点构成由最临近点构成Delaunay三角网三角网：相互邻接互不重叠，遵循空圆：相互邻接互不重叠，遵循空圆法则。法则。Voronoi多边形：多边形：Delaunay三角网的对偶。泰森三角网的对偶。泰森多边形（多边形（Thissen）、）、Dirichlet图图边扩展法：边扩展法：空圆法则、张角最大准则、最近空圆法则、张角最大准则、最近距离扩展、最小边长和扩展。距离扩展、最小边长和扩展。数据点渐次插入法（动态插入算法）：数据点渐次插入法（动态插入算法）：依据

28、：依据：局部优化的最大化最小角原则，局部优化的最大化最小角原则，LOP方法：方法：交换凸多边形的对角线交换凸多边形的对角线分而治之的思想（分治算法）：分而治之的思想（分治算法）：带约束条件的带约束条件的Delaunay三角网：三角网：7.2.7 TIN的生成算法的生成算法三角形生长算法（边扩展）三角形生长算法（边扩展）（1）在数据中任意取一点，查找距离此点）在数据中任意取一点，查找距离此点最近的点，相连后作为初始基线；最近的点，相连后作为初始基线；（2）沿基线的固定一侧搜寻第三点）沿基线的固定一侧搜寻第三点,生成生成Delaunay三角形三角形;（3）以三角形的两条新边，作为新的基线；）以三角

29、形的两条新边，作为新的基线；（4）重复（）重复（2）、（）、（3）直至所有基线处理）直至所有基线处理完毕。完毕。数据点逐次（动态）插入算法数据点逐次（动态）插入算法（2）从数据中取一点）从数据中取一点P加入到三角网中；加入到三角网中；（3）搜寻包含点）搜寻包含点P的三角形，将的三角形，将P与此三角形三个顶与此三角形三个顶点相连，形成三个三角形；点相连，形成三个三角形；（4）应用）应用Lawson LOP从里到外更新所有生成的三从里到外更新所有生成的三角形；角形；（5）重复（）重复（1）、（）、（2）、（）、（3）直至所有点处理完）直至所有点处理完毕；毕；（1）定义一个超三角形，使该三角形能包含

30、所有数）定义一个超三角形，使该三角形能包含所有数据点，并把该三角形并作为初始据点，并把该三角形并作为初始Delaunay 三角形；三角形；（6）删除所有包含一个或多个超三角形顶点的三角）删除所有包含一个或多个超三角形顶点的三角 形；形；2 21 13 34 42 21 13 34 42 21 13 34 42 21 13 34 4(a(a)(b(b)(c)(c)(d)(d)2 21 13 34 4(e(e)p向向DelaunayDelaunay三角网中插入新点三角网中插入新点 约束三角网构造示意约束三角网构造示意图图带约束的带约束的Delaunay三角网三角网在能互相通视的顶点集合中，符合空圆

31、法在能互相通视的顶点集合中，符合空圆法则，此三角形是一个带约束的则，此三角形是一个带约束的Delaunay三三角形。角形。带约束条件的带约束条件的Delaunay三角网的动态更新三角网的动态更新原则：在满足约束条件下，相邻两三角形原则：在满足约束条件下，相邻两三角形组成的四边形的最佳对角线才被选取。也组成的四边形的最佳对角线才被选取。也就是满足通视条件。就是满足通视条件。边扩展生成带约束的三角网在边扩展中考虑通视条件在边扩展中考虑通视条件利用边界局部构网利用边界局部构网b bc ca ap p向含约束向含约束线段的线段的DelaunayDelaunay三角网中三角网中插入新点插入新点 pab向

32、含约束向含约束线段的线段的DelaunayDelaunay三角网中三角网中插入新点插入新点 第七章第七章 三维地形模型与可视化三维地形模型与可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维可视化真实感图形技术与地形三维可视化7.2 DTM7.2 DTM 7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2

33、.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取的数据获取的数据获取 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM的应用的应用的应用的应用 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM的建模的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN

34、 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN转换为转换为转换为转换为GRIDGRIDGRIDGRID7.3 TIN7.3 TIN等高线的追踪等高线的追踪7.2.8 TIN的数据组织的数据组织1 12 23 34 45 56 6e e1 1e e2 2e e3 3e e4 4e e5 5e e6 6e e7 7e e8 8e e1010e e9 91 12 23 34 45 5参见：图参见：图7-4 第七章第七章 三维地形模型与可视化三维地形模型与可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维

35、可视化真实感图形技术与地形三维可视化7.2 DTM7.2 DTM 7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取的数据获取的数据获取 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM的应用的应用的

36、应用的应用 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM的建模的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN转换为转换为转换为转换为GRIDGRI

37、DGRIDGRID7.3 TIN7.3 TIN等高线的追踪等高线的追踪7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质区域中区域中N个离散点个离散点符合欧拉定理符合欧拉定理边数最多为边数最多为3N-6三角形个数最多为三角形个数最多为2N-5第七章第七章 三维地形模型与可视化三维地形模型与可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维可视化真实感图形技术与地形三维可视化7.2 DTM7.2 DTM 7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.

38、3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取的数据获取的数据获取 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM的应用的应用的应用的应用 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM的建模的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN

39、7.2.8 TIN 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.10 TIN7.2.10 TIN7.2.10 TIN7.2.10 TIN转换为转换为转换为转换为GRIDGRIDGRIDGRID7.3 TIN7.3 TIN等高线的追踪等高线的追踪7.2.11 TIN转换为转换为GRID线性插值线性插值最近邻插值最近邻插值多项式曲面插值（移动曲面拟合法）多项式曲面插值（移动曲面拟合法）平均插值平均插值距离加权平均插值距离加权平均插值克里金插值克里金插值第七

40、章第七章 三维地形模型与可视化三维地形模型与可视化7.1 7.1 真实感图形技术与地形三维可视化真实感图形技术与地形三维可视化7.2 DTM7.2 DTM 7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 地形的表达地形的表达地形的表达地形的表达 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM 7.2.2 DTM与与与与DEMDEMDEMDEM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM 7.2.3 DTM的测制过程的测制过程的测制过程的测制过程 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM 7.2.4 DTM的数据获取的数据获取的数据获取的数据获取 7

41、.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM 7.2.5 DTM的应用的应用的应用的应用 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM 7.2.6 DTM的建模的建模的建模的建模 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN 7.2.7 TIN的生成算法的生成算法的生成算法的生成算法 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN 7.2.8 TIN的数据组织的数据组织的数据组织的数据组织 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN 7.2.9 TIN的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质的拓扑性质 7.2.10 TIN 7.2.10

42、 TIN 7.2.10 TIN 7.2.10 TIN转换为转换为转换为转换为GRIDGRIDGRIDGRID7.3 TIN7.3 TIN等高线的追踪等高线的追踪7.3 TIN等高线的追踪等高线的追踪任意平面与任意平面与TIN切割：求所有三角形与平面的交线。切割：求所有三角形与平面的交线。先求三角形任两边与平面的交点。先求三角形任两边与平面的交点。基本运算：求三角形边与平面的交点基本运算：求三角形边与平面的交点等高线为特例等高线为特例0=t=1TIN等高线的追踪等高线的追踪对对每个每个三角形求其交线，并把这些交线连成折三角形求其交线，并把这些交线连成折线。线。考虑如何搜索邻接三角形，使所求的交线

43、首尾考虑如何搜索邻接三角形，使所求的交线首尾相接相接自动自动连成折线。连成折线。对求过交线的三角形要对求过交线的三角形要标记标记，不要重复求交。，不要重复求交。如果三角形与平面如果三角形与平面共面共面时，要特殊处理，如某时，要特殊处理，如某边在平面上时，该边就是交线，如一个边在平面上时，该边就是交线，如一个顶点顶点在平在平面上，则看对边与平面是否有交点。面上，则看对边与平面是否有交点。在求交点前可在求交点前可预先预先对对TIN的顶点进行处理，防止的顶点进行处理，防止三角形边与平面共面的现象发生。三角形边与平面共面的现象发生。如果遇到断裂、陡坎、地物等，等高线如果遇到断裂、陡坎、地物等，等高线不再连不再连续续。对求得折线进行光滑，常用对求得折线进行光滑，常用张力样条函数。张力样条函数。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢