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三维空间建模方法之LOD模型算法

什么是LOD

LOD也称为层次细节模型,是一种实时三维计算机图形技术,最先由Clark于1976年提出,其工作原理是:

视点离物体近时,能观察到的模型细节丰富;视点远离模型时,观察到的细节逐渐模糊。系统绘图程序根据一定的判断条件,选择相应的细节进行显示,从而避免了因绘制那些意义相对不大的细节而造成的时间浪费,同时有效地协调了画面连续性与模型分辨率的关系。

示例图:

地形LOD模型算法

地形里面的LOD算法可以分为:非连续LOD模型、连续LOD模型以及节点LOD模型。

非连续LOD模型:它实质上保存了原始模型的多个副本,每个副本对应某一特定的分辨率,所有副本构成一个金字塔模型。该模型的优点是不必在线生成模型,可视速度快;缺点是数据冗余大,容易引起几何数据的不一致性,而且由于不同分辨率之间没有任何关联,不同分辨率间的转换易引起视觉上的间跳现象。

连续LOD模型:它是在某一时间只保留某一分辨率的模型,在实际应用中根据需要,采用一定的算法实时生成另一分辨率的模型。该模型优缺点正好与不连续LOD模型相反,即优点是没有数据冗余,能够保证几何数据的一致性和视觉连续性;缺点是需要在线生成不同分辨率的模型,算法设计复杂,可视速度慢。

节点LOD模型:本身是一个分辨率结构。不同分辨率模型之间用节点相连,通过对节点的激活来操作相应的部件。所有节点均被激活时,实质就是一个全分辨率结构,优点是结构简单、操作方便,适合表达复杂的不连续的体模型对象。

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作者:

GIS爱好者,学GIS,更爱玩GIS。

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