为配合国土资源大调查的实施,受国土资源部的委托,中国国土资源航空物探遥感中心承担了对三峡地区的虚拟仿真任务。该课题主要目的是虚拟三峡地区的地理环境并对三峡地区的若干问题进行研究,如地质滑坡、生态环境、地质灾害、污染控制等。本学位论文就是该项课题的调研阶段的预研究。本文设计的三维地形视景系统是以构建一个三维虚拟环境为目的,进行高效的场景交互式漫游。 虚拟现实技术(Virtual Reality,简写为VR)是20世纪末发展起来的以计算机技术为核心,及多学科高新技术为一体的综合集成技术。虚拟现实利用了计算机的立体视觉、触觉反馈、虚拟立体声等技术,高度逼真地模拟人在自然环境中的视、听、动等行为的人工模拟环境。虚拟现实技术可用于各个领域,像航天、医学、特殊训练、作战演习、购物、建筑等。虚拟现实技术与地学相结合,可产生虚拟地理环境。虚拟地理环境是基于地学分析模型、地学工程等的虚拟现实,它是地学工作者根据观测实验、理论假设等建立起来的表达和描述地理系统的空间分布以及过程现象的虚拟信息地理世界。 视景仿真是虚拟现实技术最重要的表现形式,它是使用户产生身临其境感觉的交互环境,实现用户与该环境直接进行自然交互。视景仿真采用计算机图形图像技术,根据仿真的目的,构造仿真对象的三维模型或再现真实的环境,达到非常逼真的仿真效果。它可分为仿真环境制作和仿真驱动。仿真环境制作主要包括:模型设计、场景构造、纹理设计制作、特效设计等,它要求构造出逼真的三维模型和制作逼真的纹理和特效;仿真驱动主要包括:场景驱动、模型调动处理、分布交互、大地形处理等,它要求高速逼真地再现仿真环境,实时响应交互操作等。 本学位论文设计的三维地形视景系统建立了高效的场景交互式漫游(以任意的方式来观察场景),使用户可以从各个角度来观测三维景观;通过场景渲染达到逼真的场景显示;以及在三维场景中进行基本的空间分析功能。视景系统所要解决的问题主要有两个方面,一是建立三维虚拟场景,二是设计场景驱动程序。在建立三维虚拟场景方面,需要考虑涉及的区域比较大,完全依靠人工建模是不可能的,可以采用机器建模。机器建模主要使用Terra Vista(先进的3D地型数据库生成软件)结合