摘    要

随着地理信息科学和计算机图形学技术的快速发展，三维地形可视化技术在城市规划、地质勘探、灾害预警等领域的应用日益广泛。为满足这些领域对地形数据的直观展示和分析需求，本研究选题背景聚焦于利用VC++编程语言和OpenGL图形库，结合数字高程模型（DEM）数据和卫星图像，开发一个高效、准确的三维地形可视化系统。该系统旨在提供地形数据的三维展示和分析功能，为相关领域的研究和应用提供有力支持。

本文介绍了一个基于VC++和OpenGL的三维地形可视化系统的设计与实现。该系统利用数字高程模型（DEM）数据和卫星图像，结合OpenGL图形库的工作原理，在Windows环境下进行三维地形的可视化展示。首先，本文深入探讨了数字高程模型的采点原则，以确保地形数据的准确性和完整性。其次，研究了三维可视化的基本原理和技术，为地形数据的三维展现提供了理论基础。最后，基于VC++编程语言和OpenGL图形接口，本文详细阐述了系统的实现过程，包括地形数据的读取、处理和渲染等关键步骤。该系统不仅为地形分析和研究提供了直观的可视化工具，也为相关领域的研究提供了有价值的参考。

关键词：数字高程模型（DEM）；三维可视化；VC++；OpenGL；地形可视化系统

ABSTRACT

With the rapid development of geographic information science and computer graphics technology, 3 D topographic visualization technology is increasingly widely used in urban planning, geological exploration, disaster warning and other fields. In order to meet the needs of intuitive display and analysis of topographic data in these fields, the background of this research topic focuses on developing an efficient and accurate 3 D topographic visualization system by using VC + + programming language and OpenGL graphics library, combining digital elevation model (DEM) data and satellite images. The system aims to provide three-dimensional display and analysis of topographic data and provide strong support for research and application in related fields.

This paper describes the design and implementation of a 3 D topographic visualization system based on VC + + and OpenGL. The system uses the digital elevation model (DEM) data and satellite images, combined with the working principle of OpenGL graphics library, to conduct the visualization display of three-dimensional terrain in the Windows environment. First, this paper deeply explores the mining point principles of digital elevation models to ensure the accuracy and integrity of the topographic data. Secondly, the basic principles and techniques of 3 D visualization are studied, providing a theoretical basis for the 3 D presentation of topographic data. Finally, based on the VC + + programming language and the OpenGL graphical interface, this paper details the implementation process of the system, including the key steps of reading, processing and rendering of topographic data. This system not only provides an intuitive visual tool for topographic analysis and research, but also provides a valuable reference for research in related fields.

Key words: Digital elevation model (DEM); 3 D visualization; VC + +; OpenGL; terrain visualization system

目   录

摘    要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.1.1 选题背景

1.1.2 选题意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.2.3 发展趋势

1.3 本文研究主要内容

第2章 相关技术简介

2.1 计算机仿真技术

2.2 OpenGL绘图技术

2.3 VC++技术

2.4 相关设计与算法

2.4.1 数字高程模型（DEM）的数据结构探讨

2.4.2 三角网格（TriMesh）数据结构驱动的三维地形渲染算法

第3章 三维地形场景生成

3.1 LOD技术概述

3.1.1 地形数据的存储与表示

3.1.2 地形细节的自适应表示

3.1.3 裂缝问题的解决策略

3.2 地形模型的构建技术

3.2.1 三角形边线细分技术

3.2.2 菱形-方形细分法

3.2.3 视场裁剪技术

3.4 算法实现的创新描述

3.4.1 算法核心原理

3.4.2 算法流程

3.4.3 算法评价的多维视角

第4章 程序实现与实验测试

4.1 程序架构概览

4.2 程序流程设计

4.3 实验数据与成果展示

4.3.1 实验环境

4.3.2 实验结果

第5章 总结与展望

参考文献

致   谢

附    录

关键代码

场景绘制函数RenderScene()

随机生成地形数据函数randomTerrain()

场景绘制函数draw()