當(dāng)采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理后，即可著手進(jìn)行平面歸化、數(shù)據(jù)排序、數(shù)據(jù)排格等，從而組成有一定規(guī)律的、便于存取的“地形數(shù)據(jù)庫”。
需求
在開始進(jìn)行地形模型數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建工作之前，應(yīng)該首先確定仿真目標(biāo)、場景需求、實(shí)時系統(tǒng)軟硬件的能力等多個方面的內(nèi)容，具體說明如下。
(1)要確定仿真應(yīng)用的目標(biāo)和目的，從而決定能夠支持該仿真應(yīng)用的包括模型數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜度、精細(xì)度等在內(nèi)的各種虛擬場景的需求。比如，仿真應(yīng)用是屬于高空飛行，還是低空飛行？是基于地面的駕駛仿真，還是高空和地面相結(jié)合的巡航式漫游？對于模擬一架在40 000 m高空飛行的飛機(jī)而言，由于飛機(jī)具有較大的視角范圍，所以地形精度不需要很高。為了滿足這種高空仿真應(yīng)用，地形模型數(shù)據(jù)庫至少需要兩個或者更多的細(xì)節(jié)層次。而在模擬地面上交通工具的行駛狀態(tài)的仿真應(yīng)用中，可能就只需要一個細(xì)節(jié)層次就可以滿足要求。
(2)要確定實(shí)時系統(tǒng)的硬件平臺能夠支持的多邊形、紋理和光源數(shù)量等性就措杯，以及軟件支撐環(huán)境的特點(diǎn)及其對模型數(shù)據(jù)庫的要求。比如，實(shí)時系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用(APP)、剔除(CULL)、繪帶(DRAW)、碰撞檢測等處理是否能滿足仿真應(yīng)用的實(shí)際需要，即實(shí)時系統(tǒng)是否能夠以一定幀頻率來渲染顯示地形模型數(shù)據(jù)庫；如果不能滿足要求，就必須對地形數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕?/p>
(3)要確定能夠滿足實(shí)際需要的多邊形預(yù)算，因?yàn)檫@直接影響著最終的仿真運(yùn)行效果。所謂的多邊形預(yù)算(多邊形 budget)，是指實(shí)時系統(tǒng)每次在一幀畫面中所能繪制的多邊形數(shù)量，顯然，多邊形預(yù)算與設(shè)置的幀頻率是相關(guān)的。
影響多邊形預(yù)算的主要因素，是實(shí)時系統(tǒng)硬件條件的限制和模型數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜程度。由于實(shí)時系統(tǒng)硬件能夠處理的多邊形數(shù)量往往是固定的，所以主要還是取決于模型數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜程度。注意，多邊形預(yù)算是針對整個模型數(shù)據(jù)庫而言的，不僅要考慮地形模型本身，還要考慮地物模型和其他特征數(shù)據(jù)所需的多邊形。但通常被繪制到屏幕終端的總是整個模型數(shù)據(jù)庫的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，所以應(yīng)該根據(jù)實(shí)際應(yīng)用靈活準(zhǔn)確地估計多邊形預(yù)算。
最簡單的估計多邊形預(yù)算方法是，用實(shí)時系統(tǒng)硬件每秒可處理的多邊形數(shù)目除以目標(biāo)幀頻率(每秒鐘顯示的幀數(shù)，通常從15幀到60幀不等)。但要注意，因?yàn)閷?shí)時系統(tǒng)的圖形硬件規(guī)格說明中聲稱的多邊形處理能力往往是在理想情況下測定的，所以在使用這些數(shù)據(jù)的時候應(yīng)該取一個較保守的數(shù)值進(jìn)行估算，這樣才能得到合情合理的多邊形預(yù)算結(jié)果。為了獲得更準(zhǔn)確的多邊形預(yù)算，還應(yīng)該考慮像素填充率、深度復(fù)雜度、特征數(shù)據(jù)的類型以及模型數(shù)據(jù)庫中的運(yùn)動模型等多種因素的影響。無論使用什么方式估算多邊形預(yù)算，一個普遍的應(yīng)用規(guī)則是：將多邊形預(yù)算的1/3用于地形模型、1/3用于地物模型，另外1/3則分配給場景中的運(yùn)動模型(如車、飛機(jī)等)。
數(shù)據(jù)排列順序
要使上萬個地形點(diǎn)在相應(yīng)的大地格網(wǎng)(管理格網(wǎng))中入座，必須先進(jìn)行排序。據(jù)不完全的統(tǒng)計，排序有上百種，如：插入法、比較法、冒泡法、分塊法、B+法、跳躍二分法等。其區(qū)別在于，每種方法對“數(shù)據(jù)占有的臨時存放空間”與“計算時間”這一對矛盾的處理、“調(diào)解”的不同。最佳的方法，當(dāng)然是既省時又省空間，但這很不容易。實(shí)踐證明“雙比排序法”是簡單可行的。
舉例
(1)全國1：100萬地形數(shù)據(jù)庫
全國1：100萬地形數(shù)據(jù)庫的主要內(nèi)容包括：測量控制點(diǎn)、水系、居民地、交通、境界、地形、植被等。
該數(shù)據(jù)庫利用1：100萬比例尺地形圖分版二底圖(印刷用等高線版)作為數(shù)據(jù)源，執(zhí)行《國土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類與編碼》(GB/T 13923—92)國家標(biāo)準(zhǔn)。
(2)全國1：25萬地形數(shù)據(jù)庫
全國1：25萬地形數(shù)據(jù)庫共分水系、居民地、鐵路、公路、境界、地形、其他要素、輔助要素、坐標(biāo)網(wǎng)以及數(shù)據(jù)質(zhì)量等14個數(shù)據(jù)層。
該數(shù)據(jù)庫按地理坐標(biāo)和gaussian一克呂格投影兩種坐標(biāo)系統(tǒng)分別存儲。
(3)全國1：5萬地形要素數(shù)據(jù)庫
全國1：5萬地形向量要素數(shù)據(jù)庫是由水系、等高線、境界、交通、居民地等大類的核心地形要素構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫，其中包括地形要素間的空間關(guān)系及相關(guān)屬性信息。該數(shù)據(jù)庫采用高斯一克呂格投影、1980西安市坐標(biāo)系和1985國家高程基準(zhǔn)，按6°分帶。
參考資料 >