[发明专利]结合GPU技术实时流畅绘制出三维地形模型的方法

摘要

一种结合GPU技术实时流畅绘制出三维地形模型的方法，属于影像处理技术领域。本发明的目的是以全球数字高程模型为数据源，基于当前热门的可编程GPU技术，实现了多次绘制时的缓存复用，有效地减小了计算空间负载的结合GPU技术实时流畅绘制出三维地形模型的方法。本发明的步骤是：多分辨率金字塔模型构建、影像噪点的消除、对影像进行滤波、对平面投影后的地球按照等经纬度进行分块，同时按照自顶向下的方式，构建不同层次级别的金字塔层。本发明基于可编程GPU技术实现了地形渲染的加速和增强，即通过使用着色器语言控制图形绘制流水线的各个阶段，将高程数据的顶点信息和索引信息分别生成两张纹理存入显存，供整个地形绘制调用；利用曲面细分和分形技术在几何阶段对顶点插值和偏移，生成过程化细节，弥补分辨率不足时地形网格棱角化的现象。

主权项

1.一种结合GPU技术实时流畅绘制出三维地形模型的方法，其特征在于：三维地形模型的多分辨率金字塔模型构建：①地形数据的预处理流程：对原始影像进行滤波得到无噪声的影像，并构建多分辨率金字塔；Ⅰ、影像噪点的消除：噪声模型符合加性噪声的特征： I ( x , y ) = O ( x , y ) 1 - p n ( x , y ) p - - - ( 2.12 ) ]]>其中，I(x，y)为位于影像(x，y)处的灰度值，O(x，y)为未受噪声污染的灰度值，n(x，y)是独立于O(x，y)的随机噪声值，p为受到噪声污染的概率；对影像进行滤波的步骤流程如下：(ⅰ)、计算出整幅图像的均匀度image_HSV，然后对整幅图像的像素进行遍历；均匀度是衡量影像中噪声信号对比度的参数，影像IM×N和窗口Wr×r的均匀度分别定义如下： d ( I M × N ) = 1 M × N Σ f ( i , j ) ∈ I M × N | f ( i , j ) - a v e r a g e ( I M × N ) | a v e r a