[发明专利]一种基于裂缝消除的三维虚拟地形LOD模型的生成方法

权利要求书

1.一种基于裂缝消除的三维虚拟地形LOD模型的生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，获取以规则格网模型组织的地形高度图数据和纹理数据；

S2，基于自顶向下的规则根据地形到视点的距离实时生成三维网格，进一步包括：

S21，读取以规则格网模型组织的地形数据，包括地形高度图数据和纹理数据；

S22，根据所述地形数据以及当前视点的位置确定多分辨率三维地形模型的模型层数；

S23，根据模型层数以及视点位置确定当前地形分块大小，所述分块大小包括地形块在x方向的最大值和最小值，在y方向的最大值和最小值以及地形块的尺寸；

S24，根据模型层数，建立多层网格模型，包括最粗糙网格和最精细网格；

S25，根据所述模型层数和系统的最大可视距离，确定每一层级的可视距离，并建立每一层级的网格顶点变形区间，其中每一层级的可视距离计算公式如下：

d_i＝d_i-1+sect×2ⁱ；

其中，i是当前层级，n是模型总层数，d_i是当前层级的可视距离，d_i-1是上一层级的可视距离，sect是可视距离的平均值，far是当前层级的地形块到视点的最远距离，near是当前层级的地形块到视点的最近距离；

S3，将所述三维网格根据数据调度规则存入GPU中，对传入的顶点进行调整运算后进行模型绘制。

2.根据权利要求1所述的一种基于裂缝消除的三维虚拟地形LOD模型的生成方法，其特征在于，所述步骤S25中每一层级的网格顶点变形区间包括每一层级地形块离视点的距离变化区间起始值Start和地形块离视点的距离变化区间结束值End，所述起始值Start和结束值End分别为：

End_i＝d_i；

Start_i＝Start_i-1+(End_i-Start_i-1)×ratio；

其中，ratio为变化系数，d_i为当前层级的可视距离，Start_i为当前层级的地形块离视点的距离变化区间起始值，Start_i-1为前一层级的地形块离视点的距离变化区间起始值，end_i为当前层级的地形块离视点的距离变化区间结束值。

3.根据权利要求2所述的一种基于裂缝消除的三维虚拟地形LOD模型的生成方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括:

S31，将地形高度图以纹理的方式存入GPU中；

S32,将当前地形块的层级,地形块在x方向上的最大值和最小值，y方向上的最大值和最小值，以及视点的位置传入GPU；

S33，根据当前地形块与视点的距离选择相应精度的网格模型，并将该网格模型存入GPU中；

S34，在GPU中将网格模型中的顶点转化成世界坐标系中的顶点，确定该顶点经过变更后的坐标值并绘制。

4.根据权利要求3所述的一种基于裂缝消除的三维虚拟地形LOD模型的生成方法，其特征在于，所述步骤S34中世界坐标顶点vertexx，vertexy的计算公式如下：

其中，clamp函数表示返回值需保持在0和1之前，若计算出的数据大于1，则返回1，若小于0，则返回0；frac函数表示取当前值的小数部分；gridDim表示当前层级的精度；d为当前顶点到视点的距离,quadScale表示当前地形块在世界坐标系中的大小,vertexx、vertexy为输入的x、y坐标转换为世界坐标系后的值。

5.根据权利要求4所述的一种基于裂缝消除的三维虚拟地形LOD模型的生成方法，其特征在于所述gridDim值为8,16或32。