LOD(Level of Details)层次细节模型的提出为三维复杂场景的实现提供了有力的技术支持。LOD简化通过顶点删除、边压缩、面片收缩操作来减少场景中的面片数,降低场景复杂度从而加快绘制速度。利用点删除操作进行模型简化时,需要对删除顶点后所形成的多边形"空洞"进行三角化再剖分,不同的剖分方法所形成的三角形网格质量是不同的。引入有限元网格剖分的概念,使用狄洛尼(Delaunay)三角剖分法则,提出对凸闭包自身三角化构建方法,对一个凸多边形进行了最优的剖分。所形成的三角形网格满足狄洛尼法则中的最大-最小角特性和空外接圆特性两个重要原则。
由于林木本身结构复杂,因此在模拟中几何模型的面片数多。如何在保证一定的视觉真实感的前提下,尽量简化场景模型,实现林木场景的快速绘制,一直是计算机图形学领域的热点问题。提出了一种适合包含大面积林木的自然场景漫游系统的实现方法,即利用3维建模软件3ds max构建场景模型,然后基于虚拟开发工具Open Scene Graph(OSG)实现场景的实时绘制和漫游。充分利用软件的特点和功能,实现了包含大面积林木的自然场景的漫游,同时还根据相交测试原理实现了漫游过程中的碰撞检测。实验结果表明,此系统具有较高的绘制速度,能满足包含大面积林木的自然场景实时漫游的要求,同时能达到一定的场景真实感。
