[发明专利]基于LOD透明纹理的三维矢量实时动态叠加技术

权利要求书

1.基于多重LOD透明纹理的三维矢量实时动态叠加技术，其特征在于首先采用RTT(Real Time Texture)技术将各种矢量信息分层分块渲染至透明纹理中，保存并建立与地形影像数据的映射关系，在绘制阶段根据视口范围选择相应区域和精度的地形和影像数据块，同时叠加相应的矢量图层，通过多通道实时纹理融合技术将矢量信息实时动态叠加到地形表面。本发明将各种不同类型和存储结构的矢量数据统一进行栅格化预先处理，分担并均衡了数据处理和计算的时间空间复杂度，避免了绘制阶段用传统几何手段生成矢量的不方便性和非真实感。其计算复杂度与矢量的精度无关，保证了漫游阶段的整体绘制性能。

2.根据权利要求1所述的基于多重LOD纹理的三维矢量实时动态叠加技术，其特征在于数据预处理阶段，采用RTT技术预先生成各种矢量图层的透明纹理，并自动进行分层分块预处理，即：

(1)针对点状、线状和面状矢量图层数据，基于实时纹理技术自动在内存中进行绘制，并生成透明栅格化数据。

(2)在预处理阶段解决了海量纹理数据块的自动切割问题，并能确保拼接后的纹理块平滑无缝。

(3)解决了海量矢量图层数据块的分层分块存储问题，并自动建立文件多维索引机制，以便绘制阶段快速检索获取相应图层和范围的数据块。

3.根据权利要求1所述的基于多重LOD纹理的三维矢量实时动态叠加技术，其特征在于场景绘制阶段，采用多通道纹理实时融合技术，自动选择相应精度的地形、影像和矢量数据块，并将多层透明矢量纹理实时叠加到地形表面。

(1)自动基于多通道纹理融合技术，将多层影像、矢量图层实时动态叠加，并保持点矢量、线矢量和面矢量的固有属性，将多层纹理自然融合。

(2)采用视点相关的地形裁剪和调度算法，其核心思想是：根据当前视点视域参数和投影矩阵，判断地形块是否位于视锥体中，从而标记内存中需要调入和需要释放的数据区。在动态绘制过程中，随着视点移动，动态释放缓冲区中不可见的地形块并调入新的地形块，而从硬盘中读入新数据会耗用一定时间，带来视觉上的“延迟”现象。为了解决这个关键问题，算法实现中建立前后台缓冲区，前台缓冲区直接服务于三维场景绘制显示，后台缓冲区则对应于数据加载调度。

(3)由于基于视点的LOD可能在相邻地形数据块间选择不同的分辨率，进而引起T型顶点，导致生成拓扑网格时在地形起伏大的地方，出现垂直陡峭甚至裂缝，提出并采用一种新的地形边界缝合算法，即直接忽略高分辨率数据块中无用顶点，通过合并三角形的方法消除T型节点，提高了地形绘制的整体显示效果。