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利用注视点渲染加快倾斜摄影地形建模数据渲染应用研究 预览
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作者 陈怀歆 袁琳 《现代计算机》 2019年第9期85-88,93共5页
传统的注视点渲染技术采用多管线渲染,各层之间在融合过程中容易产生系统延迟,层间过度不连续,与人眼视觉结构不相符。提出一种改进的注视点渲染的方法,利用单管线多视口渲染,消除系统延迟,通过修改裁切空间中每个齐次顶点的w分量,使得... 传统的注视点渲染技术采用多管线渲染,各层之间在融合过程中容易产生系统延迟,层间过度不连续,与人眼视觉结构不相符。提出一种改进的注视点渲染的方法,利用单管线多视口渲染,消除系统延迟,通过修改裁切空间中每个齐次顶点的w分量,使得层间过度更加平滑,消除层间锯齿效应。通过实验表明,利用该方法对倾斜摄影建模地形进行渲染,提高渲染帧率,更加符合人眼视觉观察。 展开更多
关键词 注视点渲染 倾斜摄影建模 虚拟现实 地形渲染
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船舶自动测深系统在海底地形绘制中的应用 预览
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作者 张艳华 王百勇 王锦明 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第18期61-63,共3页
海洋蕴藏着丰富的化石燃料资源、稀有金属资源等,与此同时,海上资源的开采受限于水深和复杂海底地形环境等因素。本文研究的对象是基于船舶自动测深系统的海底地形绘制技术,首先介绍了船舶自动测深系统的工作原理和系统组成,然后基于多... 海洋蕴藏着丰富的化石燃料资源、稀有金属资源等,与此同时,海上资源的开采受限于水深和复杂海底地形环境等因素。本文研究的对象是基于船舶自动测深系统的海底地形绘制技术,首先介绍了船舶自动测深系统的工作原理和系统组成,然后基于多波束自动测深系统和信号滤波器,开发了海底地形绘制技术,并对海上地形绘制的主要特征参数进行了详细介绍。 展开更多
关键词 自动测深系统 多波束 地形绘制
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一种基于屏幕的三维地图线状符号渲染方法 被引量:1
3
作者 刘君妍 陈雅茜 +2 位作者 高亦远 李创 佘江峰 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期1047-1054,共8页
作为地理信息系统中的重要组成部分,矢量数据在三维GIS中发挥着重要作用,如指示地理对象、解释空间关系和丰富图面信息等。随着图形硬件的迅速发展和虚拟地理环境的广泛应用,为了在三维地图中精确、高效地绘制出具有复杂样式的线性地图... 作为地理信息系统中的重要组成部分,矢量数据在三维GIS中发挥着重要作用,如指示地理对象、解释空间关系和丰富图面信息等。随着图形硬件的迅速发展和虚拟地理环境的广泛应用,为了在三维地图中精确、高效地绘制出具有复杂样式的线性地图符号,本文提出了一种利用Open GL Shader Language的三维地形表面线状符号渲染方法。该方法通过对矢量数据进行编码形成纹理数据,完成矢量数据在程序与GPU间的传输;将地形单元和矢量线段间的映射关系存储在索引纹理中,用于关联线段的实时查找;通过计算当前屏幕片元与关联矢量线段的空间位置关系,判断片元所属符号的区域,进而设置片元的颜色。实验表明,本方法可在三维地形上高质量地渲染出几种典型的复杂线状符号,并能保持较好的渲染性能。 展开更多
关键词 地形渲染 线状地图符号 样式 着色器语言 虚拟地理环境
快速EZC-DCT地形压缩算法的并行优化 预览 被引量:1
4
作者 高保禄 窦明亮 张冰 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第1期189-193,共5页
为能够在大规模地形实时渲染中提高渲染及数据压缩的速率,提出一种利用GPU 并行优化的快速E ZC-DCT地形 压缩算法.采用二维快速DCT 变换代替E ZC-DCT 算法中的DCT 变换,在利用GPU 对算法进行并行加速的基础之上,对 算法的并行方案进行... 为能够在大规模地形实时渲染中提高渲染及数据压缩的速率,提出一种利用GPU 并行优化的快速E ZC-DCT地形 压缩算法.采用二维快速DCT 变换代替E ZC-DCT 算法中的DCT 变换,在利用GPU 对算法进行并行加速的基础之上,对 算法的并行方案进行优化改进,更加有效地利用GPU 强大的并行计算能力,分担CPU 的负荷,快速完成相关计算.实验 结果表明,该算法帧速率比原EZC-DCT 方法提升约1 0个百分点,满足地形渲染的实时性要求. 展开更多
关键词 EZC-DCT算法 GPU并行计算 DCT变换 并行优化 地形渲染
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一种矢量数据三维渲染优化方法 预览
5
作者 慕旭 霍亮 +2 位作者 王金地 曹存相 秦高雅 《北京建筑大学学报》 2018年第4期28-33,共6页
针对网络环境下三维地理信息系统交互式的渲染,海量的矢量数据在渲染速度和质量方面存在的问题,利用新一代Web三维绘图标准WebGL的优势,引入目前较流行的延迟渲染技术,提出了一种基于屏幕空间的三维地形矢量线符号渲染方法.该方法利用Sh... 针对网络环境下三维地理信息系统交互式的渲染,海量的矢量数据在渲染速度和质量方面存在的问题,利用新一代Web三维绘图标准WebGL的优势,引入目前较流行的延迟渲染技术,提出了一种基于屏幕空间的三维地形矢量线符号渲染方法.该方法利用Shader语言在三维地形着色阶段优化渲染大规模矢量线数据,将地形单元和矢量线段间的映射关系存储在索引纹理中,通过计算当前屏幕片元与关联矢量线段的空间位置关系,判断片元所属符号的区域,进而设置片元的颜色.使用从OpenStreetMap下载的全国1∶50000公路矢量线数据进行实验,通过与传统模板阴影体渲染方法对比证明,这种方法改善了各种尺度和范围的矢量数据在三维地形上的叠加显示效果,提高了渲染效率. 展开更多
关键词 WEBGL 矢量数据 地形渲染 着色器
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基于q-贝塞尔近似曲面的地形渲染算法 预览
6
作者 高艺 裘杭萍 +1 位作者 罗健欣 吴波 《指挥与控制学报》 2018年第1期37-41,共5页
提出了一种基于q-贝塞尔近似曲面的地形渲染算法.该算法利用整个地形的数字高程模型计算最佳匹配平面,沿着匹配平面的法线方向计算近似轮廓的上界和下界.当近似轮廓可以很好地近似原始几何时即用近似轮廓来代替格网进行地形渲染.为解决... 提出了一种基于q-贝塞尔近似曲面的地形渲染算法.该算法利用整个地形的数字高程模型计算最佳匹配平面,沿着匹配平面的法线方向计算近似轮廓的上界和下界.当近似轮廓可以很好地近似原始几何时即用近似轮廓来代替格网进行地形渲染.为解决渲染离散近似轮廓时带来的裂缝问题,算法又进一步提出了使用q-伯恩斯坦多项式将离散近似轮廓拼接成G1-连续曲面的方法.实验结果表明,该算法能获得较高质量的渲染效果. 展开更多
关键词 数字高程模型 地形渲染 最小二乘平面 q-贝塞尔近似曲面 G1-连续
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基于数字高程模型的输电线路虚拟地形绘制优化算法 预览 被引量:2
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作者 黄淮 陈攀 +2 位作者 潘圆君 戴宇辰 黄宵宁 《电子测量技术》 2017年第5期91-94,共4页
针对现有输电线路仿真培训系统复杂地形和大规模场景的建模问题,研究了基于数字高程模型(DEM)的虚拟地形绘制优化算法。通过采集输电线路走廊位置和范围内的地形高程数据,结合分治算法和流水线技术实现Delaunay三角网的并行构建。并... 针对现有输电线路仿真培训系统复杂地形和大规模场景的建模问题,研究了基于数字高程模型(DEM)的虚拟地形绘制优化算法。通过采集输电线路走廊位置和范围内的地形高程数据,结合分治算法和流水线技术实现Delaunay三角网的并行构建。并针对高斯曲面方程拟合三角形表面中的参数问题,提出了基于遗传算法的最优参数选择方法,降低了地形表面的整体误差。在Qt平台上实现了输电线路真实场景的三维可视化重构。仿真结果表明,本算法有效实现了输电线路真实地形的虚拟可视化,提高了虚拟场景的还原度和沉浸感。 展开更多
关键词 数字高程模型 地形绘制 DELAUNAY三角网 遗传算法
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一种基于GPU的地形顶点法向量并行计算方法 被引量:1
8
作者 何望君 刘纪平 张福浩 《辽宁工程技术大学学报:自然科学版》 北大核心 2017年第7期734-738,共5页
为实现三维地形场景实时光照和阴影,采用顶点周围四点高程和GPU(显卡)寄存器绑定方法,借助顶点缓冲区和顶点着色器实时计算顶点法向量,对比主流地形着色算法,实验验证了GPU法向量实时计算效率和显卡兼容性.研究结果表明:地形场景为... 为实现三维地形场景实时光照和阴影,采用顶点周围四点高程和GPU(显卡)寄存器绑定方法,借助顶点缓冲区和顶点着色器实时计算顶点法向量,对比主流地形着色算法,实验验证了GPU法向量实时计算效率和显卡兼容性.研究结果表明:地形场景为百万级(1 048 576)三角形时,GPU顶点法向量计算方法具备较高渲染帧率(66帧/s)和较好显卡兼容性.研究结论初步突破了真实感地形需要Normal Map的限制,有利于网络条件下快速高效渲染大规模真实感地形. 展开更多
关键词 地形渲染 GPU编程 法向图 实时光照 并行计算
基于WebGL的动态地形实时绘制 预览 被引量:3
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作者 郑顾平 白若林 《软件导刊》 2017年第12期202-204,209共4页
在3D场景绘制中,需要安装插件才能够实现绘制效果,WebGL作为无须考虑插件的绘图标准将3D场景带入浏览器。针对动态地形绘制中由插件造成的实用性与灵活性问题,采用WebGL标准进行动态地形绘制。使用JavaScript文件格式实现几何剪切图算... 在3D场景绘制中,需要安装插件才能够实现绘制效果,WebGL作为无须考虑插件的绘图标准将3D场景带入浏览器。针对动态地形绘制中由插件造成的实用性与灵活性问题,采用WebGL标准进行动态地形绘制。使用JavaScript文件格式实现几何剪切图算法的绘制过程,改进there.js库中的固有类实现物体之间的碰撞检测问题,再通过顶点着色器与片元着色器在GPU中完成地形绘制。实验结果证明,在WebGL上能够实现实时性与真实感并存的动态地形效果。 展开更多
关键词 WEBGL 地形绘制 GEOMETRY Climaps
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基于特征自适应细分与纹理贴图的地形渲染 预览
10
作者 王明敏 《现代计算机:上下旬》 2017年第4期38-41,共4页
传统的地形渲染方法是GPU接收来自CPU的所有顶点,然后绘制渲染,但这样会引入大量的CPU-GPU数据传输,造成时间空间上的巨大消耗。设计并实现一种基于样条曲面逼近的特征自适应细分与纹理贴图技术的地形渲染算法,该算法完全在GPU中... 传统的地形渲染方法是GPU接收来自CPU的所有顶点,然后绘制渲染,但这样会引入大量的CPU-GPU数据传输,造成时间空间上的巨大消耗。设计并实现一种基于样条曲面逼近的特征自适应细分与纹理贴图技术的地形渲染算法,该算法完全在GPU中实现,CPU只需向GPU传人低模初始网格数据与纹理贴图数据,曲面细分与纹理贴图均在GPU内完成,减少大量的数据传输。实验结果表明,该曲面细分与纹理贴图技术结合,能渲染出高质量的地形表面。 展开更多
关键词 地形渲染 样条逼近 曲面细分
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一种基于GPU Tessellation的地形无缝绘制算法 被引量:2
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作者 董路明 张斌 赵学胜 《武汉大学学报:信息科学版》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期402-407,共6页
针对传统多分辨率地形绘制算法构网速度慢、T型裂缝不易处理等问题,提出了一种GPU(graphic processing unit)构网的地形无缝绘制算法。首先,引入实时网格细分(tessellation)技术,将地形构网分为CPU粗粒度Tile网格构建和GPU细粒度... 针对传统多分辨率地形绘制算法构网速度慢、T型裂缝不易处理等问题,提出了一种GPU(graphic processing unit)构网的地形无缝绘制算法。首先,引入实时网格细分(tessellation)技术,将地形构网分为CPU粗粒度Tile网格构建和GPU细粒度Patch网格细分两个阶段;然后,Tile网格采用基于视距的细节层次模型进行LoD层次选择,Patch采用基于屏幕空间投影误差的细节层次模型完成网格细分,兼顾了视距和地形粗糙度对地形绘制的影响,实现了地形细节层次的自适应选择;最后,应用C++语言和DirectX11工具,设计开发了相应的可视化实验系统。实验结果表明,该方法实现了多分辨率地形的自适应无缝表达,保证了地形网格的连续性;并通过合理平衡CPU-GPU负担,显著提升了地形渲染效率。 展开更多
关键词 地形渲染 GPU 曲面细分 裂缝消除
一种基于硬件tessellation的地形绘制算法 预览
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作者 夏乙 罗能 +3 位作者 刘自昆 朱庆生 辜永成 王冬 《重庆航天职业技术学院学报》 2017年第2期37-41,共5页
为了提升地形模型的几何精度和渲染出更加逼真的视觉效果,提出了一种基于硬件tessellation的屏幕空间自适应地形绘制算法。在tessellation控制着色器里,使用patch包围球的屏幕空间投影误差和地形起伏因子作为LOD评估标准,保证了对原... 为了提升地形模型的几何精度和渲染出更加逼真的视觉效果,提出了一种基于硬件tessellation的屏幕空间自适应地形绘制算法。在tessellation控制着色器里,使用patch包围球的屏幕空间投影误差和地形起伏因子作为LOD评估标准,保证了对原始地形较高的逼真度。在tessellation控制着色器上对位于视锥体之外的patch进行剔除操作,减小了所需绘制的多边形数量。实验结果表明,本文的算法具有较好的屏幕空间自适应性和较高的绘制效率,适合大规模三维地形的实时绘制。 展开更多
关键词 计算机图形学 地形渲染 硬件网格细分 细节层次水平 屏幕空间投影误差
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基于地形高度域的数据压缩算法研究 预览 被引量:2
13
作者 翟锐 吕科 +1 位作者 代双凤 潘卫国 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2894-2899,共6页
随着遥感技术的发展,地形数据规模越来越大,远远超过了内存处理的范围,成为急需解决的问题.通过数据压缩提高系统吞吐量是常用技术之一,随着GPU技术的快速发展,传统的压缩算法无法充分利用GPU的能力.鉴于此,本文提出了一种基于GPU的地... 随着遥感技术的发展,地形数据规模越来越大,远远超过了内存处理的范围,成为急需解决的问题.通过数据压缩提高系统吞吐量是常用技术之一,随着GPU技术的快速发展,传统的压缩算法无法充分利用GPU的能力.鉴于此,本文提出了一种基于GPU的地形数据压缩方法,实现了高度域和位置信息的压缩.不同于其他的算法仅对高度或位置进行压缩,本文的主要贡献在于将地形的位置和高度同时进行处理,当前顶点的所有信息都可以根据当前分段计算得到.算法对地形的高度域进行贝塞尔曲线的近似,保存每个顶点的差值,实现有损和无损的相结合的高比率的压缩.通过与传统方法的比较,实验结果表明,能够取得很好的压缩效果. 展开更多
关键词 数据压缩 地形渲染 图形处理器
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GPU Tessellation全球地形可视化方法 被引量:3
14
作者 李尚林 郑利平 +1 位作者 张迎凯 李琳 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2015年第10期1412-1421,共10页
目的日前全球大规模地形可视化问题基本都衍生于分块LOD(level of detail)方法,该方法在快速地表漫游中依然存在GPU—CPU的数据传输瓶颈,其基于裙边的缝隙修复方法既需要额外资源,还存在依然无法完全消除的痕迹。为解决这些问题,... 目的日前全球大规模地形可视化问题基本都衍生于分块LOD(level of detail)方法,该方法在快速地表漫游中依然存在GPU—CPU的数据传输瓶颈,其基于裙边的缝隙修复方法既需要额外资源,还存在依然无法完全消除的痕迹。为解决这些问题,提出了一种GPU网格生成的地形可视化方法。方法结合GPU Tessellation方法、基于视点与屏幕空间误差的LOD方法、局部坐标系渲染等算法,使得全球地形可视化的生成效率有明显提高。结果实现了一个全球地形可视化系统GTVS,提供全球高精度地形数据与多分辨率高清卫星影像数据的调度与渲染等。论文对该系统进行了详实的实验和数据分析,相比传统基于GPU的分块LOD方法,FPS(Lames per second)提升100%以上,很好地解决了系统瓶颈问题。结论结果表明所提方法实用、鲁棒、扩展性好,可广泛地适用于大规模的全球渲染系统中。 展开更多
关键词 全球可视化 地形渲染 GPU渲染 GPU TESSELLATION 动态局部坐标系
一种四叉树地形渲染裂缝的改进消除算法 被引量:7
15
作者 万明 梁霞 张凤鸣 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1520-1525 1531,共7页
在大地形三维多分辨率显示中,针对裂缝消除问题提出了一种基于LOD(Level of Detail)控制和裂缝可视性的改进算法。证明在四叉树网格可视距离/尺寸比>3时,必然满足限制四叉树约束;基于裂缝的可见性,在预处理阶段通过区分地形上升裂缝... 在大地形三维多分辨率显示中,针对裂缝消除问题提出了一种基于LOD(Level of Detail)控制和裂缝可视性的改进算法。证明在四叉树网格可视距离/尺寸比>3时,必然满足限制四叉树约束;基于裂缝的可见性,在预处理阶段通过区分地形上升裂缝和地形下降裂缝,为后者添加与裂缝大小一致的几何图形来生成裂缝消除补丁;在实时渲染过程中,既不需要通过CPU计算来控制网格的层次差,也不需要通过CPU来识别相邻网格层次差和消除裂缝。实验测试表明:该算法简单有效,附加网格数据比裙边算法减少约75%,且完全能够避免地形裂缝的显示。 展开更多
关键词 限制四叉树网格 地形渲染 多分辨率 地形裂缝 裂缝补丁
3D环境艺术设计地形绘制中的边界裂缝消除 预览 被引量:1
16
作者 兰玲 徐莉 《科技通报》 北大核心 2015年第11期203-206,共4页
针对传统LOD算法在3D环境艺术设计地形绘制中对边界裂缝的处理效果不佳的问题,本文提出了基于边界裂缝优化LOD算法的地形绘制策略,首先采用四叉树算法对LOD地形进行实时的绘制,然后采用节点评价函数对边界裂缝进行判定,接着采用线性函... 针对传统LOD算法在3D环境艺术设计地形绘制中对边界裂缝的处理效果不佳的问题,本文提出了基于边界裂缝优化LOD算法的地形绘制策略,首先采用四叉树算法对LOD地形进行实时的绘制,然后采用节点评价函数对边界裂缝进行判定,接着采用线性函数曲线拟合和幂函数曲线拟合的方法对裂缝进行提取,最后采用将添加边和删减边结合的方式来消除地形裂缝.算法仿真结果表明,本文提出的基于边界裂缝优化LOD算法的地形绘制策略相比较传统的LOD实时地形绘制策略,具有较快的绘制速度和较好的边界裂缝消除性能. 展开更多
关键词 3D环境艺术设计 地形绘制 LOD算法 四叉树算法 曲线拟合 边界裂缝消除
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一种基于视点的大规模三维地形实时渲染算法 预览
17
作者 郭雪峰 孙红胜 岳春生 《太赫兹科学与电子信息学报》 2015年第1期135-141,共7页
针对大规模三维地形的实时渲染问题,提出一种基于顶点法向量的模型简化算法。渲染过程中利用视图体的投影方式快速裁剪数据块,丢弃与视图体相离的数据块,将部分可见和完全可见的数据块全部加载到内存,根据视点到节点的距离和地形的粗糙... 针对大规模三维地形的实时渲染问题,提出一种基于顶点法向量的模型简化算法。渲染过程中利用视图体的投影方式快速裁剪数据块,丢弃与视图体相离的数据块,将部分可见和完全可见的数据块全部加载到内存,根据视点到节点的距离和地形的粗糙程度构造了节点分辨率评价函数,最后采用加点的方法消除裂缝。仿真结果表明,该算法能有效减少渲染地形所需的三角形数目和时间,且对地形的逼真度影响较小。 展开更多
关键词 地形渲染 模型简化 法矢量 数据调度 节点评价函数
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空天地一体化态势表达引擎的设计与实现 被引量:5
18
作者 施群山 徐青 +2 位作者 蓝朝桢 李建胜 吕亮 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1570-1576,1606共8页
为了构建一个大到整个太阳系,小到地面上的一个地面站,以及地面站周围的地形,同时能够对空间目标编目、空间环境等各类态势数据进行统一展示的空天地一体化态势表达引擎,在分析了各类感知数据特点的基础上,对各类空间态势感知数据进行... 为了构建一个大到整个太阳系,小到地面上的一个地面站,以及地面站周围的地形,同时能够对空间目标编目、空间环境等各类态势数据进行统一展示的空天地一体化态势表达引擎,在分析了各类感知数据特点的基础上,对各类空间态势感知数据进行统一的时空、几何建模;利用直线和球面相结合的插值方式进行视点的跨尺度切换;给出了一体化框架下地形表达所涉及的坐标转换关系;最后采用以视点为原点的局部坐标下的目标绘制与动态设定三维引擎透视投影参数的双重方法进行抖动消除。最终实现了空天地整个态势场景的跨尺度无缝切换和各类态势数据的精细化表达,取得了较好的表达效果,为后续的空间态势数据分析与应用通用平台的构建奠定了基础。 展开更多
关键词 空天地一体化 态势表达 跨尺度切换 地形绘制 抖动消除
细节平滑过渡的GPU构网地形渲染 被引量:3
19
作者 聂俊岚 张精卫 郭栋梁 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2014年第1期121-125,共5页
针对Yusov等2011年提出的GPU构网的地形绘制算法中块内细节层次计算过度依赖相邻块,块内细节展现不够精确问题,提出将块内与边细节层次分开计算方式,块内细节层次根据当前块内顶点空间误差计算,边细节层次根据当前块边上顶点空间误... 针对Yusov等2011年提出的GPU构网的地形绘制算法中块内细节层次计算过度依赖相邻块,块内细节展现不够精确问题,提出将块内与边细节层次分开计算方式,块内细节层次根据当前块内顶点空间误差计算,边细节层次根据当前块边上顶点空间误差计算.对Yusov算法中地形块LOD快速变换时的顶点突变问题,提出在地形块的各LOD之间以插值方式引入过渡层,实现细节变换平滑过渡;实验结果表明在不影响原算法绘制速度的前提下,块内细节展现更高,地形决细节层次快速变换时顶点高程过渡更加平缓,得到了较高的绘制质量. 展开更多
关键词 地形渲染 四叉树结构 GPU 细节层次 细节过渡
快速准确的多分辨率地形模型误差计算 预览
20
作者 钮小琳 慕晓冬 +1 位作者 时少旺 韩晓峰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第4期68-72,共5页
随着图形硬件的高速发展,大规模地形的可视化技术相比传统方法发生了很大变化,但是地形的误差计算方法却没有作出相应的改进,大多算法依然使用保守的迭代式误差,不能很好地与当前绘制算法相适应。针对这个问题,提出一种新的误差定... 随着图形硬件的高速发展,大规模地形的可视化技术相比传统方法发生了很大变化,但是地形的误差计算方法却没有作出相应的改进,大多算法依然使用保守的迭代式误差,不能很好地与当前绘制算法相适应。针对这个问题,提出一种新的误差定义和计算方式。该误差直接描述简化模型同原始模型之间的差异,比以前的算法更为准确。误差的计算利用图形硬件的插值能力进行加速,大规模地形数据的误差计算能够在较短时间内完成。 展开更多
关键词 地形渲染 误差计算 细节层次
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