外文翻译
文献1：R. Zhang, C. Lu and W. Qu, 'A study on the quadtree-based LOD algorithm,' 2011 IEEE 3rd International Conference on Communication Software and Networks, Xi#39;an, 2011, pp. 546-549.
摘要：
1.方法的概述
因为数亿的三角形需要在较短的时间内在大地形渲染中处理，实时渲染的要求仍然是一个难题虚拟现实的应用如飞行模拟和数字娱乐。尽管发展迅速的硬件技术和指数升级显卡的性能指标，GeForce7800最新的图形卡，它可以渲染数百万的三角形第二，仍然不能满足实时性的要求在大地形渲染中渲染。在此刻，多分辨率技术已成为捷径解决这个问题。多分辨率网格简化技术或水平的细节技术，简而言之，介绍了分治的思想。它需要一个不同的描述和绘图细节的不同区域地形根据不同地形的复杂性人眼的特点观察地形。这种技术可以显着地增加地形载荷提高运行效率。
1976年，克拉克提出了水平模型的概念细节（简称LOD），他认为当对象覆盖了一个小区域，这个对象可以用来描述更厚的模型，他还提出了几何层次模型用于可见侧的决策算法。 1982年，鲁宾，基于光线跟踪算法，提出了水平复杂场景渲染算法和相关算法，使计算机能在更短的时间内绘制复杂的场景[1]。不影响视觉效果，LOD技术可以降低场景的几何复杂性通过连续简化的表面细节提高渲染算法的效率。这个技术通常建立几个几何模型每个原始的不同的近似精度多面体模型。与原模型相比，每个模型保持一定的细节水平。在图中，选择适当水平的模型来表示对象按照不同的标准LOD技术具有广泛的应用。它在目前用于实时视频通信，交互式可视化，虚拟现实，地形表示，飞行模拟，碰撞检测，时间限制图形渲染，并成为一种重要的技术。许多建模软件和VR开发系统开始支持LOD模型表示。
II。 基于四叉树的LOD算法
虽然LOD算法的理论很简单，但更多复杂的处理。 但它允许我们有足够的自由控制我们的场景渲染，并且使用更方便图形硬件加速，并且可以轻松组装场景中的其他对象。LOD算法的实现包括以下四个主要方面。A.连续地形网格生成四叉树通常用于描述LOD地形，每个网格中的正方形是四叉树的节点，每个节点存储一定量的信息。 记录在的信息一个节点如图2.1所示。 黑点是中心点，白点是边点，黄点是角点，tota的9个点
整个完整的地形，我们继续以将terram递归地分成四个相等的区域，分区的深度越大，分辨率越高IS。 节点评估系统用于评估每个节点地形在分区中，如果节点精度满足评价系统的要求，分区停止。如果不是，partlhon可以直到所有的要求见面。 在地形网格生成过程中实现了recursOn，遍历整个四叉树。 什么时候我们到达四叉树的叶子，也就是说，一个节点是否更长的被分区，我们可以草拟这个节点。 当渲染的时候相邻精度的差为一倍或更高，裂缝将出现在地形网格渲染中。 （图2.2）
这个问题通常通过在副本中添加副词来解决拼接具有不同精度的两个 ，或通过避免
相邻网格之间的差异。 它是更复杂，但更全面（Fi ure2.3），它允许随机精度相邻的格子，更好地与真实的地形一致。 这样的方法避免了一次性的差异相邻网格可以更容易地实现， 但不是必须同意真实的地形。
在n次实践中，更常见的方法是添加一个相邻网格之间的边线精度不同，再次遍历已经分割的地形网格节点并比较相邻节点之间的准确性遍历，如果相邻网格之间的差异超过一次，则在它们之间添加副线。本文采用的四叉树LOD模型是基于对分层和分割的地形数据。LOD，被称为细节模型的水平，代表了概念的layenng，在quadtree的基本思想是分区，将一个正方形分成4个部分---左上，左下，右上和右下，它们是节点和子节点的原广场。基于四叉树的LOD算法是分层和分区的组合。数据以两种方式处理，在分区之前分层，或在合之前分离。这里采用的算法文章在分区之前采用分层显示，如图2.4。
B.数据存储结构
地形数据的高度图可以存储在二叉nsional数组和一维数组中，一般它存储地形更方便和直观数据在二维数组中，而是通过改变二维坐标转换为一维坐标一维数组也可以使用存储地形数据。四叉树节点信息可以从数组直接通过索引读取。同样时间，另一个数组也需要存储信息其告知是否要继续每个节点的分区。该数组的大小应与地形数据数组相同并仅演示地形数据中的每个点阵列将被进一步分割成更小的网格。的通常可以携带绘制矩形地形块通过独立的三角划线，使GPU可以有效地绘制。当前流行的图形库（如Direct3D）提供了顶点缓冲区的概念和索引缓冲区，可以绘制条带地形区域通过两个缓冲区的组合。同样顶点缓冲区，不同的索引缓冲区对应不同三角形连接和不同的输出。因此，对于a特定顶点缓冲区（等距晶格内矩形区域），索引缓冲区也称为索引模板f [4]。
标准索引模板如图2.5所示将顶点编号逐一设置为0,1,2，D，80标准索引模板是{0,9,1,1,0,2,11,3,12,4，...，7l，80}。因此，对于三角形条带，可以绘制一个8 x 8的地形联合顶点缓冲区和索引缓冲区。索引模板（索引缓冲区）本质上是一个具有顶点数字的数组作为元素。因为框架的某种算法对应不同三角形连接，因此存在一一对应的关系在索引模板和三角形连接图之间
通过设置索引缓冲区，我们可以大大提高场景渲染速度达到平滑，逼真影响。
文献4：W. Yukun and Z. Yongli, 'Terrain three-dimensional visualization based on dynamic LOD quadtree arithmetic,' 2012 IEEE International Conference on Intelligent Control, Automatic Detection and High-End Equipment, Beijing, 2012, pp. 14-18.
摘要：
虚拟现实技术在二十世纪生产世纪是一种新的综合信息技术结合数字图像处理，计算机图形学，多媒体技术，传感器技术等信息技术部门[1]。它是人机互动技术，可以模拟视觉，觉触觉和运动行为的人在自然环境。它广泛应用于各个领域。因为交互式图形应用程序，如拟现实和交互式可视化，需要高速的图形（特别是大规模绘制场景）和计算机经常不能满足实时渲染复杂的三维场景。所以研究人员提出了一个各种方法（以降低图形的复杂性屏幕）基于软件，主要用于加速图形生成。 LOD模型是中的一种方法通常用于在虚拟中加速图形生成现实技术[2]。在现实中，为了得到更多便于绘图的数据组织，LOD模型是使用算法理论来改进内在网格地形数据基础。我们在LOD模型中使用四叉树结构。关键是如何为固有网格地形数据分层四叉树基础。当相邻节点或块之间的分辨率为disaccord，它会导致在LOD terrain渲染中破裂。本文使用新的消除裂纹法，结合动态LOD四叉树算法。
本文的其余部分是组织如下：第2节给出了技术原则和发展LOD;第3节提供了一种方法建立多分辨率地形模型。在结束时文章中，我们证明了所提出的算法是可行的通过实验有效。通过虚拟的大规模场景现实技术，常用的方法是使用大描述几何模型的三角形数量现场。随着三角形数量的增加用来描述场景，图像质量会更高，但是渲染速度会变得越来越慢。有时，它严重影响实时的结果渲染。所以人们提出了一种有效的方法称为详细程度。在动态显示复杂模型，当观察点接近对象时，对象的图像需要更多的像素;和时观察点远离物体，图像的对象只需要几个像素。在这种情况下，对象是用大量的三角形描述，即不必要。以实现实时动态显示的三维复杂模型，三维对象应该用各种精度表示并选择基于变化的各种精度的模型观测点的位置[3]。
A. LOD的技术原理
LOD技术是一种加速图形的方法虚拟现实技术[4]。它的基本原则是，在不影响视觉的条件下屏幕的效果，场景的几何复杂性减少了提高算法的效率连续简化场景表面的细节部分的场景应该用更多的描述三角形，而其他部分应该用较少的描述三角形）。与原模型相比，每个模型保持一定水平的细节。在图中，根据不同的标准，对象通过选择表示适当的模型。 B.LOD的发展
LOD技术经历了三个阶段离散LOD模型，连续LOD模型和多分辨率模型[5]。自1976年至1990年代上半叶，LOD模型的建立主要是离散LOD模型。在20世纪90年代期，已经有连续的LOD模型。现在地形模型的研究集中在多分辨率模型，这是本论文的主要内容。多解模型是，在模型中，各种细节层次存在于模型的不同区域。这个模型没有显式的细节水平，在绘图过程中，其中自动由相应的算法生成。
III。动态多分辨率的LOD TERRAIN构造
多分辨率的地形描述是地形多个细节级别的模型根据视点的位置。靠近视点的区域使用高分辨率级别，准确的数据和更多三角形。在模型的显示中，这个区域的对象会更清楚。但是远离的区域视点由低分辨率级别，不准确的数据描述和小三角形，这可以达到目的简化地形，提高建模效率渲染地形[6]。在建筑过程中根据多分辨率原理，动态选择适当的集合必须覆盖整个地形的节点表示整个地形。因为具有不同分辨率的节点集合获得从评价系统的分工，建筑物的评价体系也至关重要。由于数字地形模型经常被描述三角网不规则网络（TIN）和常规网格（RSG）多分辨率模型分为两类，多分辨率基于三角形不规则网络的模型基于常规网格的多分辨率模型。在本文中，使用基于规则网格的四叉树模型解释四叉树模型的结构和消除的方法裂缝。
A.四叉树模型的结构
四叉树模型是基于四叉树的结构，其基本思想如下：四叉树的每个节点结构覆盖了地形的矩形区域。显示图1和图2，根节点A0覆盖了整个地形构成最粗糙的T0水平的细节。在这点，地形以低分辨率表示。根据到建立四叉树的方法，整个区域继续细分，A0可分为A1，A2，A3，和A4四个子块，A2可以分为A9，A10，A11和A12。这个过程使一片地形得以表达与多分辨率。在图2中，包括的节点在虚线框中形成T1级别的更精确的细节。具有四叉树结构的多分辨率地形以下优点：一，四叉树结构可以自然模拟地形，很容易划分地形成块;第二，块使地形是纹理映射;第三，四叉树结构可以有效增加渲染速度的地形。鉴于这些优点帐户，因此本文使用四叉树结构来实现
地形可视化[7]。
B.节点标准
漫游地形时，视点不断接近地形，细节需要变得越来越丰富。 相反，当视点远离地形时，它需要成为粗。 因此，有必要建立节点评估功能在分解节点的过程中简化地形。 在本文中，从中创建了节点评估度量两个方面：一是从物体的角度来看，它是视距; 第二，根据粗糙度地形本身，是波动程度。1视距距离：根据人类视觉特性，显示对象越大，需要显示更多细节。 虽然对于相同的对象，角度越小，远离观众更近，需要使用更多的细节。 通过要在节点上评估以下公式：
在公式中，L是离中心位置的距离的节点到视点; D是节点的大小; C1是视距调节因子。 C1更大，更详细地形，否则较小的细节。 满足时公式1，节点需要拆分。2）粗糙度的测量：粗糙度测量原理如下：在比较平坦的地形上，那就是地方波动小，几乎没有网格可以满足要求显示。 然而，在非常崎岖的地形，地形是表示与更多的网格。 它可以表示为下列公式：
在公式2中，是最大地形误差; C2是粗糙度的调节因子。 对于给定的C2，当它满足公式2，节点需要继续拆分。否则，不要继续拆分节点。3）节点综合测度：考虑二因素，建立以下公式：
在公式中，当f lt;1时，则节点应继续分裂; fgt; 1，没有拆分。
C.适当选择一个层次的细节模型适当选择一个层次的细节模型可以加速现场显示和增加系统响应性没有图形细节的损失有选择方式：一种是专注于删除这些细节其不需要用于其渲染的图形硬件，一个是专注于删除那些不能的细节548由图形硬件绘制，例如由基于距离和标准尺寸的方法。另一种方法是删除那些不能的细节由人类视觉观察。此外，还有一种方法其考虑到维持恒定帧速率。需要为节点创建节点评估系统适当选择细节模型的水平的目的。该系统将地形数组中的每个节点评估为决定是否将其删除，保留或进一步分区。
D.去除不可见节点
在地形渲染的过程中，许多三角形可能部分或完全看不见。因为相机位置，我们不会渲染看不见的三角形为了减少计算机上的负载，这是一种技术经常在3D渲染中使用。所以在渲染之前，首先我们需要确定可以看到哪个三角形，并且需要切出。当我们用相机拍摄物体时，我们可以保持移动照相机时，物体的位置仍然存在从对象，这被称为透视转型。通过模型场景变换，对象在场景中放置在所需的位置。但是，由于监视器只能显示三维物体具有二维图像，所以它是由投影机减小尺寸（投影变换类似于相机镜头。选择）。在事实上，投影变换的目的是定义a场景体，使得场景体外的多余部分切断，只有场景中的部分是最
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