cq9电子游戏app：基于osgEarth的地形建模仿真

　　摘 要 本文利用基于金字塔结构的分块地形层次细节（level of detail，LOD）简化算法，较好地解决了大场景建模中速度与精度间的最优化问题。

　　要渲染大场景地形，就需要用到osgEarth，它是基于OSG开发出来，专门用来进行对地形渲染的工具。它所采用的实时数据地形是支持在线跟离线两种模式的。除了可以自己进行地形建模外，还支持从网络上下载实时的地形数据进行渲染和加载。它所支持的地图文件类型多样，包括WCS，TMS和WMS等，还可以直接从一些在线的地形数据服务器下载数据，例如：Google map，Ya-hoo map，ArcGIS Online等。本文主要介绍如何通过osgEarth渲染一个数字地球。

　　在大场景环境的三维快速重建过程中，一般采用均匀采样的高度场（digital elevation model，DEM）来表示地形表面。一般的说来，现在所要的地形高程数据都是由卫星拍摄的，卫星影像的精度提高，所传回的数据库也就越大。如此大数据量的场景重建对osgEarth来说实现实时绘制是十分困难的。

　　基于金字塔结构的LOD地形简化算法是通过一系列的层次结构构成一个基于金字塔结构的地形分层组织结构。地形被分为m层，层与层之间的地形分辨率为2，每一层由16个n×n的地形分块组成。定义节点的数据结构为（x，y，z，zl），其中，x，y 表示结点的位置，z表示结点的高程数据，zl是与结点相邻的低一级分辨率层结点的高程数据。每块分块的大小n可以任意取值，但考虑到系统的内存分页，为提高算法速度，减少内存分页的读取次数，同时考虑磁盘读取效率，分块大小为4KB，所以n的取值定为32。因此地形的分块可由图表示，任何一层的LOD分层都可以被看成是由12个地形分块组成地型模型。经过金字塔的地形分块可知，视点中心的分块保持原始的DEM数据，对视点中心周围的第一个正方形区域（即LOD的第一层次），在原DEM点阵数据的基础上，每两点取一点进行可视化表达，对LOD的第二层次则每4点取一点进行表达，由此对任一层次n的采样间隔为2n（n =1，2，……）。由此可知试试绘制地形的网格点总数为：

　　在现实使用当中，这种转化相当成熟，osgEarth提供了成熟的基于大地坐标系和金字塔数据源的白模生成和瓦片叠加，只需要在earth文件当中定义image标签表示影像来源和height field标签表示高程来源即可，osgEarth将会自动完成调度。在一般情况下，我们只需要10级数据，所以我们就下载10级的数据进行对全球地形建模。下图为在加载10级纹理数据和30米精度的高程数据后显示效果。