南京大学城市与资源学系 第九章数字地形的可视化.pdfVIP

Digital Terrain Model 第九章 数字地形的可视化 城市与资源学系 陈刚 chengang_sohu@ 2004.05 简 介 目前，备受各界重视和青睐的是数字地形的模拟技术，采用可视化技 术在计算机空间模拟和仿真再现三维地形景观。这种技术在军事、飞 行、环境规划等诸多领域得到了飞速地发展。 chengang_sohu@ 讲授提纲 9.1 可视化技术简介 9.2 地形可视化方法 9.3 计算机三维线框透视投影图的生成 9.4 真实感图形学在地形可视化中的应用 9.5 数字地形的三维动态显示 chengang_sohu@ 9.1 可视化技术简介 人类大脑半数以上的神经元细胞主要处理光学信息，这意味着人们具 有识别和理解视觉图像的高度能力。 “可视化”指运用计算机图形图像处理技术，将复杂的科学现象和自然 景观，甚至十分抽象的概念图形化，便于理解现象、发现规律和传播 知识。 chengang_sohu@ 背景知识：可视化 可视化技术起源于科学计算可视化。Haber等(1990)认为可视化是利用 可视化技术起源于科学计算可视化 计算机的想象技术来理解由模拟或物理量测而得到的数据。 Gershon(1994)认为可视化不仅仅是计算机计算的一种方法，而是把信 息传递到视觉形式的过程，使得用户能观察到信息。现在可视化已变成 了一些较独立但相对集中的领域如计算机图形学、三维可视化、立体涂 刷、图像处理、动画和虚拟现实的一个集体名词(Brown等，1995) 。 Keller(1993)按为不同的科学目的服务把可视化分为三类：描述性的可 视化、分析性的可视化和探索性的可视化。 从技术复杂性的角度，科学可视化可分为两类：基本可视化，如图像、 基本可视化 等值线、矢量场(流) 以及二维地图，影像及它们的组合；高级可视化， 高级可视化 Brown 等介绍了几种与地学有关的高级可视化方案，如立体涂刷 (Volume Rendering)、动画、多维可视化、虚拟现实、几何模型模拟。 chengang_sohu@ 背景知识：空间信息可视化技术与虚拟现实技术 可视化是从计算机图形学领域产生的概念，对地图学和GIS来说，它 并不是一个新概念，地图和GIS本身就是可视化产品；但在信息时 代，它有全新的意义和重要性，可视化是一种高级的空间数据分析行 可视化是一种高级的空间数据分析行 为，而不是传统意义上的地图表示，它的特点集中体现在动态性、交 为，而不是传统意义上的地图表示，它的特点集中体现在动态性、交 互探索性。Taylor(1993)认为可视化将成为地图学和GIS的中心。 互探索性。Taylor(1993)认为可视化将成为地图学和GIS的中心。 可视化理论和技术用于地图学与GIS，始于90年代初，ICA(国际制图 学协会)1993年召开的第十六届学术讨论会上宣告成立可视化委员会 (Commission on Visualization)，其主要任务是定期交流可视化技 术在地图学领域中的发展状况和研究热点，并加强与计算机领域的协 作。 chengang_sohu@ 1996年该