导读:本文包含了大规模城市场景论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:智慧城市,虚拟现实,城市叁维,层次细节模型
大规模城市场景论文文献综述
胡校飞[1]（2017）在《大规模城市叁维场景绘制关键技术》一文中研究指出智慧城市建设是实现城市可持续发展、提升城市综合竞争力的有效手段。研究以虚拟现实、计算机图形学为支撑的虚拟城市叁维可视化仿真技术,对促进智慧城市建设具有现实意义。由于城市地理空间数据具有海量、多源、异构的特点,大规模城市叁维场景实时绘制一直是叁维地理信息技术的难点。本文结合实际科研项目需求,重点对城市地理空间数据引擎与大规模城市叁维场景绘制关键技术展开了深入研究,并构建了城市叁维场景可视化仿真原型系统。主要研究工作及创新点如下:1在对Chunked LOD算法进行深入研究的基础上,提出一种BVH Chunked LOD算法,算法采用包围层次体(BVH)索引结构构建场景树,以屏幕空间误差(SSE)作为场景节点细分依据,实现了海量地形与倾斜摄影城市叁维模型数据的实时调度与绘制。实验结果证明算法能够在视觉效果与绘制效率之间找到平衡点,满足大规模城市叁维场景实时动态绘制的要求。2针对海量城市建筑物实体模型数据结构复杂、实时绘制困难的问题,提出一种图形图像融合的绘制方法。算法采用视域分级绘制策略,首先将视椎体平行分割为多个区域,不同区域分别采用图形绘制和图像绘制的方法,将绘制结果进行融合实现场景渲染。实验结果表明,较传统图形绘制方法,该算法在相同硬件条件下能有效提高系统的数据承载能力,实现海量建筑物实体模型场景漫游,达到视觉无损失的完整绘制。将该算法与BVH Chunked LOD算法结合,实现了地形、倾斜摄影叁维模型与海量建筑实体模型数据的集成可视化。3结合实际应用需求,研究不同类型城市地理空间数据的索引方法,设计了多源异构数据集成的城市地理空间数据引擎架构,实现了海量DEM、影像、倾斜摄影叁维模型以及建筑物实体模型等多种城市地理空间数据的集成组织与索引。4综合集成本文的理论算法研究成果的基础上,分别研发了城市叁维仿真原型系统和基于移动平台的叁维仿真原型系统,系统在相关科研与工程项目中得到应用。(本文来源于《战略支援部队信息工程大学》期刊2017-10-15）
周圣川[2]（2014）在《大规模城市场景图形图像混合建模与视觉无损渲染技术》一文中研究指出城市是人类从事生产、生活的重要场所，城市场景的高真实感叁维可视化仿真是构建数字城市、智慧城市的核心技术，并且已经渗透和广泛应用于虚拟地理信息系统、城市规划、智能交通等与人们日常活动息息相关的行业领域中。大规模城市叁维可视化仿真涉及叁维表示建模、海量数据处理、叁维可视化渲染等理论、方法和关键技术的研究，需要综合考虑计算机的硬件与软件资源，实现大规模空间数据的建模存储、传输调度、分析计算以及可视化输出。本文通过分析城市叁维可视化仿真的研究与应用现状，以数据组织管理和可视化方法为两个切入点，提出了现阶段需要解决的瓶颈与关键问题：第一，如何进行有效的场景建模，处理海量的城市叁维数据，在保证模型视觉精度的同时尽可能地降低数据量，在CPU、GPU混合构架下实现数据的高效传输调度，为可视化系统提供数据支持；第二，如何实现大规模、城市级叁维场景的视觉无损渲染，一方面保证模型的视觉精度与质量，另一方面对城市级大场景进行完整地展现，并且在性能上满足交互式乃至实时可视化的要求。针对以上问题，本文主要进行了四个方面工作。首先，从城市叁维场景的构建入手，设计并实现了一种交互式的图像逆过程式建模（Inverse ProceduralModeling，IPM）方法和基于GPU的过程式重构算法。通过构造纹理图像的过程式语义表示并与几何建模进行无缝的融合，形成一种图形图像混合建模的虚拟城市叁维表示方法，降低模型的空间复杂度，提高渲染性能。其次，在叁维场景的渲染算法研究方面，针对城市叁维场景的数据结构和视觉特征，提出一种基于混合图元的层次细节（Level-of-detail， LOD）模型。使用多重抖动和蓝噪声采样创建由点、线、多边形等离散图元构成的叁维模型近似表示并编码存储，构造支持渐进LOD切换的多分辨率模型数据结构，并进一步地提出混合模型的渲染算法，实现高性能的城市级大场景可视化输出。然后，在可视化数据管理方面，通过设计面向虚拟城市的空间数据引擎，实现海量空间数据在外存、内存、显存之间的高效调度，优化大规模可视化系统的数据访问性能。最后，建立了完善的可视化算法视觉质量评价模型，综合了感知心理学、统计学、模式识别、计算机图形学等多个学科的理论，设计了结合主观的用户感知调查与客观的自动化算法的视觉质量评价方法，验证了本文构建的城市叁维场景可视化系统的视觉无损性。本文的创新性工作和贡献主要有以下几点：1)在数据表示与建模方面，提出了一种逆过程式的城市叁维场景图形图像混合建模与表示方法。通过提取城市建筑纹理图像中的重复和对称特征，构建基于语义的过程式语法，实现对纹理图像的建模与数据压缩。用户可以直接控制过程式语法的生成，并且可以快速、有效地去除原始图像中的行人、树木等遮挡噪声数据。在渲染算法方面，逆过程式建模的结果可以直接在GPU中进行过程式重构，无需引入额外的渲染循环或几何图元。与传统的叁角面片加纹理的建模方式相比，该方法在保证模型几何和纹理视觉精度的情况下可以对建筑立面纹理实现约70%的数据压缩，大幅降低了城市级叁维场景的数据空间复杂度，并且可以将模型的渲染性能提高20%左右。2)在渲染理论方面，提出了一种面向大规模城市场景的混合图元渲染方法。与原始模型相比，混合图元模型不需要纹理贴图，并且建立了模型复杂度与屏幕空间像素面积的直接关系，相对于原始模型和几何LOD模型分别实现了约10倍和4倍的渲染加速，可以实时渲染城市级大场景，并且在可视化效果方面明显优于传统的几何层次细节模型渲染方法。通过对可视化算法的视觉质量进行系统地建模与分析，提出了可视化算法的视觉质量评价方法，实现了视觉质量的指标化，完善了可视化算法的评价体系，使视觉质量有了定量和定性的评价方法。并且，进一步验证了本文渲染算法的视觉质量与原始模型相比无显着差异，是一种视觉无损渲染方法。3)在海量数据传输与调度方面，设计并实现了CPU、GPU异构体系下的空间数据引擎系统。与传统的空间数据引擎相比，通过Cell-Rtree空间索引结构和Hilbert空间填充曲线优化空间数据的检索和存储性能，可以实现高效的叁维空间数据查询与数据访问。提出了适用于大规模可视化系统的外存、内存、显存数据交换策略，并针对叁维可视化系统数据压力大、吞吐量要求高的特点，通过线程池、内存池、缓存算法等一系列策略优化了海量空间数据的传输效率，是实现大规模城市叁维场景视觉无损渲染的数据服务基础。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2014-05-31）
任慧玲,申闫春[3]（2013）在《大规模叁维城市场景模型的流式传输策略》一文中研究指出研究城市场景数据传输优化问题,为了解决大规模叁维城市场景模型数据量大,受网络带宽限制,传输速度无法满足用户实时观看及漫游的需求等问题,提出了一种视点相关的网络流式传输策略。首先在服务器端对数据进行渐进式压缩编码,在原有算法基础上,提出根据用户视点位置设定优先级,以提高场景显示效率,避免下载冗余数据;同时添加顶点近似曲率作为权值,以更好的保持模型的几何特征。然后对大规模城市场景实行预下载策略,根据用户漫游的历史运动轨迹生成预测坐标,预下载需要的数据,减少用户等待时间,提高访问的实时性。实验结果表明,提出的流式传输策略可以有效的提高大规模叁维城市场景模型的实时渲染效率,实现城市场景的实时漫游效果。(本文来源于《计算机仿真》期刊2013年11期）
张国庆,慕德俊,洪亮,许钟[4]（2009）在《城市场景下VANET路由协议大规模仿真研究》一文中研究指出车载自组网(VANET)是移动Ad Hoc网络(MANET)技术在交通领域的应用,由于VANET独特的场景特点,需要重新评估MANET中路由协议在VANET场景下的适用程度。为了提高仿真实验结果的准确性,实现了车辆运动模型并结合西安城区卫星地图构造了逼真的城市道路场景。在场景下利用QualNet仿真平台进行了大规模的路由协议仿真实验,评估了四种典型的MANET路由协议在城市场景VANET中的适用性。结果表明,这些协议难以满足通信需求,不适合用于城市环境下车载自组网研究。(本文来源于《计算机仿真》期刊2009年08期）
何正伟,吴华意,陈静[5]（2009）在《基于Internet的大规模城市建筑叁维场景可视化研究》一文中研究指出城市场景的构建是数字城市的基础。在互联网上实现大规模城市建筑物场景实时绘制,受到带宽瓶颈及叁维可视化海量数据吞吐量的限制。通过分析其特点后,设计了适合网络传输的叁维模型数据结构和充分考虑可视化效率的系统服务架构,提出了完全层次四叉树与集合的混合结构的数据组织模型,分析和论证了构建模型依据和方法。然后,讨论了建筑物场景的调度策略和方案。开发了虚拟地球平台GeoGlobe并运用于两个应用系统。实验和应用结果表明,能在普通PC机上实现大规模建筑物场景的流畅调度、实时浏览,可视化效果和用户体验好。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2009年10期）
刘波,王章野,王丽英,华炜,彭群生[6]（2008）在《大规模城市场景的高效建模及其实时绘制》一文中研究指出提出一种新的大规模城市场景高效建模及实时绘制方法.该方法综合建筑物的航拍图及地面图片来分层构造单体建筑物的几何模型与纹理,构建出该城市的建筑模型库;并通过城市的小区规划图生成小区模板库,可高效地实现大规模城市的风格式建模.采用单体建筑物的简化建模方法,将分页式的场景剔除技术引入城市场景的图形绘制流水线中,可实现雨、雪等不同气象条件下大规模复杂城市场景的实时绘制,整个场景的平均绘制速度达到20帧/s.(本文来源于《计算机辅助设计与图形学学报》期刊2008年09期）
刘波[7]（2008）在《大规模城市场景的高效建模及其实时绘制研究》一文中研究指出近年来,快捷高效的大规模叁维城市建模与绘制技术在军事国防、城市规划、数字化文物保护、交通导航、反恐怖活动和游戏数字娱乐等领域的应用需求迅速增长。传统的叁维城市建模方法往往采用交互式几何建模工具软件,但由于城市各类建筑物数目众多,这类方法耗时耗财、效率十分低下。而若仅凭遥感图像,由于缺少地面建筑物的高度数据及侧面纹理图像,建立的城市场景缺乏真实感。本文提出了一种大规模城市场景高效建模及实时绘制的新方法。对于城市场景的建模,我们提出并实现了基于模型模板库的过程式城市建模算法,采用虚实相结合的方法,高效生成大规模城市场景的各种风格建筑及小区布局。在城市场景绘制时,采用基于分页式的场景剔除及场景简化等技术,并考虑气象条件的影响,利用OGRE绘制平台,真实感地实现了大规模复杂城市场景的实时漫游,并实现了雨、雪等气象条件对城市场景的影响,场景平均绘制速度达到20帧/秒。本文第1章介绍了研究选题的背景和意义,回顾了前人的工作和研究现状,简述了本文工作的主要研究内容。本文第2章提出了提出并实现了基于模型模板库的过程式城市建模算法。该算法首先通过建筑物的航拍图及地面拍的图片来分层构建单体建筑物的几何与纹理,从而构建出该城市的建筑模型库;然后通过城市的小区规划图生成小区模板库。结合这些模型模板库,高效地生成大规模城市场景的风格建筑及布局。本文第3章介绍了大规模城市场景的实时绘制。首先简要介绍了OGRE绘制平台;讨论了城市绘制的脚本设计;然后描述了实现城市场景实时绘制的各种技术,如分页式地形管理、场景数据动态装卸载及场景简化及剔除技术等;并讨论了雨雪气象效果的绘制模型,并展示出大规模城市场景实时漫游的各种效果。在论文的最后,作者对本文的研究工作进行了总结,并提出了进一步的研究方向和任务。(本文来源于《浙江大学》期刊2008-05-01）
大规模城市场景论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
城市是人类从事生产、生活的重要场所，城市场景的高真实感叁维可视化仿真是构建数字城市、智慧城市的核心技术，并且已经渗透和广泛应用于虚拟地理信息系统、城市规划、智能交通等与人们日常活动息息相关的行业领域中。大规模城市叁维可视化仿真涉及叁维表示建模、海量数据处理、叁维可视化渲染等理论、方法和关键技术的研究，需要综合考虑计算机的硬件与软件资源，实现大规模空间数据的建模存储、传输调度、分析计算以及可视化输出。本文通过分析城市叁维可视化仿真的研究与应用现状，以数据组织管理和可视化方法为两个切入点，提出了现阶段需要解决的瓶颈与关键问题：第一，如何进行有效的场景建模，处理海量的城市叁维数据，在保证模型视觉精度的同时尽可能地降低数据量，在CPU、GPU混合构架下实现数据的高效传输调度，为可视化系统提供数据支持；第二，如何实现大规模、城市级叁维场景的视觉无损渲染，一方面保证模型的视觉精度与质量，另一方面对城市级大场景进行完整地展现，并且在性能上满足交互式乃至实时可视化的要求。针对以上问题，本文主要进行了四个方面工作。首先，从城市叁维场景的构建入手，设计并实现了一种交互式的图像逆过程式建模（Inverse ProceduralModeling，IPM）方法和基于GPU的过程式重构算法。通过构造纹理图像的过程式语义表示并与几何建模进行无缝的融合，形成一种图形图像混合建模的虚拟城市叁维表示方法，降低模型的空间复杂度，提高渲染性能。其次，在叁维场景的渲染算法研究方面，针对城市叁维场景的数据结构和视觉特征，提出一种基于混合图元的层次细节（Level-of-detail， LOD）模型。使用多重抖动和蓝噪声采样创建由点、线、多边形等离散图元构成的叁维模型近似表示并编码存储，构造支持渐进LOD切换的多分辨率模型数据结构，并进一步地提出混合模型的渲染算法，实现高性能的城市级大场景可视化输出。然后，在可视化数据管理方面，通过设计面向虚拟城市的空间数据引擎，实现海量空间数据在外存、内存、显存之间的高效调度，优化大规模可视化系统的数据访问性能。最后，建立了完善的可视化算法视觉质量评价模型，综合了感知心理学、统计学、模式识别、计算机图形学等多个学科的理论，设计了结合主观的用户感知调查与客观的自动化算法的视觉质量评价方法，验证了本文构建的城市叁维场景可视化系统的视觉无损性。本文的创新性工作和贡献主要有以下几点：1)在数据表示与建模方面，提出了一种逆过程式的城市叁维场景图形图像混合建模与表示方法。通过提取城市建筑纹理图像中的重复和对称特征，构建基于语义的过程式语法，实现对纹理图像的建模与数据压缩。用户可以直接控制过程式语法的生成，并且可以快速、有效地去除原始图像中的行人、树木等遮挡噪声数据。在渲染算法方面，逆过程式建模的结果可以直接在GPU中进行过程式重构，无需引入额外的渲染循环或几何图元。与传统的叁角面片加纹理的建模方式相比，该方法在保证模型几何和纹理视觉精度的情况下可以对建筑立面纹理实现约70%的数据压缩，大幅降低了城市级叁维场景的数据空间复杂度，并且可以将模型的渲染性能提高20%左右。2)在渲染理论方面，提出了一种面向大规模城市场景的混合图元渲染方法。与原始模型相比，混合图元模型不需要纹理贴图，并且建立了模型复杂度与屏幕空间像素面积的直接关系，相对于原始模型和几何LOD模型分别实现了约10倍和4倍的渲染加速，可以实时渲染城市级大场景，并且在可视化效果方面明显优于传统的几何层次细节模型渲染方法。通过对可视化算法的视觉质量进行系统地建模与分析，提出了可视化算法的视觉质量评价方法，实现了视觉质量的指标化，完善了可视化算法的评价体系，使视觉质量有了定量和定性的评价方法。并且，进一步验证了本文渲染算法的视觉质量与原始模型相比无显着差异，是一种视觉无损渲染方法。3)在海量数据传输与调度方面，设计并实现了CPU、GPU异构体系下的空间数据引擎系统。与传统的空间数据引擎相比，通过Cell-Rtree空间索引结构和Hilbert空间填充曲线优化空间数据的检索和存储性能，可以实现高效的叁维空间数据查询与数据访问。提出了适用于大规模可视化系统的外存、内存、显存数据交换策略，并针对叁维可视化系统数据压力大、吞吐量要求高的特点，通过线程池、内存池、缓存算法等一系列策略优化了海量空间数据的传输效率，是实现大规模城市叁维场景视觉无损渲染的数据服务基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
大规模城市场景论文参考文献
[1].胡校飞.大规模城市叁维场景绘制关键技术[D].战略支援部队信息工程大学.2017
[2].周圣川.大规模城市场景图形图像混合建模与视觉无损渲染技术[D].中国海洋大学.2014
[3].任慧玲,申闫春.大规模叁维城市场景模型的流式传输策略[J].计算机仿真.2013
[4].张国庆,慕德俊,洪亮,许钟.城市场景下VANET路由协议大规模仿真研究[J].计算机仿真.2009
[5].何正伟,吴华意,陈静.基于Internet的大规模城市建筑叁维场景可视化研究[J].系统仿真学报.2009
[6].刘波,王章野,王丽英,华炜,彭群生.大规模城市场景的高效建模及其实时绘制[J].计算机辅助设计与图形学学报.2008
[7].刘波.大规模城市场景的高效建模及其实时绘制研究[D].浙江大学.2008