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    地景數據庫解決方案

    地景數據庫解決方案

    • 分類:模擬器
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2021-08-19 18:30
    • 訪問量:

    【概要描述】如身臨其境般地漫游“真實地理環境”,是一個綜合性課題,需要圖形圖像學與地理學緊密結合。地理學給出一個地域的真實地學描述,通過一定格式、具有一定精度的數據反映出來;圖形圖像學將這些數據重新組織,利用圖形硬件、軟件技術,將地學描述數據在計算機平臺上加以動態還原,完成漫游“真實地理環境”。

    地景數據庫解決方案

    【概要描述】如身臨其境般地漫游“真實地理環境”,是一個綜合性課題,需要圖形圖像學與地理學緊密結合。地理學給出一個地域的真實地學描述,通過一定格式、具有一定精度的數據反映出來;圖形圖像學將這些數據重新組織,利用圖形硬件、軟件技術,將地學描述數據在計算機平臺上加以動態還原,完成漫游“真實地理環境”。

    • 分類:模擬器
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2021-08-19 18:30
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    詳情

     如身臨其境般地漫游“真實地理環境”,是一個綜合性課題,需要圖形圖像學與地理學緊密結合。地理學給出一個地域的真實地學描述,通過一定格式、具有一定精度的數據反映出來;圖形圖像學將這些數據重新組織,利用圖形硬件、軟件技術,將地學描述數據在計算機平臺上加以動態還原,完成漫游“真實地理環境”。這是兩個學科不斷發展而形成的結合點之一。近幾年,圖形圖像學中支持大地形生成、海量紋理調度的相關技術迅速發展并趨于成熟,計算機處理能力大幅度提高,使得構建“真實地理環境”的視景有了技術保障?;A地理信息數據的數字化和衛星遙感系統的發展,也為此提供了數據支持。

     

    相關技術:
      衛星遙感系統及其它基礎地理信息

      紋理壓縮技術

      LOD技術

      頁面調度技術

     

    應用領域:
      如今大地景數據庫應用范圍越來越廣泛,為用戶提供了更加直觀,更加逼真的三維場景。與此同時,根據用戶需求在此基礎上的相關應用行業也逐漸成熟起來,可以分為一下三方面:

      

     

    開發流程:
      “真實地理環境”開發是通過構建虛擬場景來模擬真實世界,并通過對虛擬場景的交互控制,來模擬觀察和瀏覽真實世界。我們在進行三維視景數據庫開發時,需要使用到圖形編輯工具、三維建模工具以及三維數據庫制作工具根據采集到的數字高程數據,加貼紋理,映射文化特征,加載三維模型構建成一個完整的視景數據庫,其開發流程簡介如下:

      

     

      從上圖中可以看出,數據庫的開發流程主要包括:數據庫需求分析,原始數據采集,頂層設計,數據庫開發,數據庫測試,數據庫交付等等幾個重要步驟,下面我們將詳細介紹這些步驟以及工作內容。

     

    數據庫需求分析:
      首先,也是一切工作的起點,就是用戶提供數據庫需求,在這個階段,需要進行數據庫需求評估,確定需求的正確性和可行性,用戶和數據庫工程師需要會面,雙方就數據庫構建方面的需求進行交流,以確保雙方對數據庫構建需求的理解是一致的。一般情況下用戶需要向數據庫構建工程師提供工作內容申明和詳細介紹,此外,數據庫構建工程師還可以通過其他方面來獲得一些需求信息,比如:模擬器訓練主題相關的專業人士(飛行員)等。

      在數據庫創建工程師確定了數據庫開發需求之后,需要及時與用戶進行反饋,以及需求確認,以保證沒有理解上的不一致,同時,組建數據庫工作組,方便用戶對數據庫進展進行評價并及時給予用戶進度反饋。

     

    頂層設計:
      一切的設計工作都將以之前確定的用戶需求作為出發點,以確定最終結果能夠達到用戶所提出的需求。在設計階段,我們將根據用戶的模擬器訓練任務來確定地形的各方面性質,例如:地形精細度的高低,關鍵區域的位置和要求,數據庫的相關性和互用性需求,可視距離,大氣情況等等。

      此外,針對不同的用戶,會對數據庫有一些特殊的要求,例如:地景數據庫所在位置,經緯度信息,數據庫起始點,以及所覆蓋的范圍,數據庫的季節性信息,一切特殊的機場模型,動態模型,特征數據模型,以及用戶所提出的原始數據要求。

      在設計階段,數據庫創建工程師需要根據數據庫開發需求確定數據庫開發流程以及開發標準,同時將此類信息歸檔,并提供給最終用戶。

     

    原始數據采集:
      主要是針對用戶的需求以及模擬器訓練目標,來采集創建數據庫所需的原始數據,主要有以下幾類:

    衛星圖片數據:
      用于創建地景數據庫的地面貼圖,一般情況下使用1m,5m,15m三種精度衛星圖片,覆蓋區域大小以及精度要求也可能根據用戶需求進行相應調整。1m衛星圖片主要涵蓋機場附近以及主要區域,為飛行提供比較精細的地面貼圖,方便飛行員對一些特征地點或者特征建筑物的識別;5m衛星圖片提供中等精度的地面貼圖效果,主要是作為1m衛星圖片和15m衛星圖片的過渡區域來使用;15m衛片提供比較低精度的地面貼圖效果,主要是讓飛行員在高空飛行時能觀測到大概的地形地貌效果,覆蓋范圍較大。

     

    地形高程數據:
      含有地形高程信息的數據,大小必須要覆蓋到模擬器訓練所使用的整個區域,精度大小可由用戶要求來確定,一般情況下使用90m精度數據即可。

    矢量文化特征數據:
      用戶創建區域的矢量特征數據,主要是建筑群,公路,河流,海洋等等信息,根據用戶需求進行購買。

      

    照片數據:
      一般情況下,在進行3D建模的時候,特別是一些重點建筑物或者重點模型的時候,需要專門為實物拍攝一些照片,作為建模時候的貼圖素材,以求達到真實的視覺效果。

      

    數據庫開發:
    機場數據鑒定:

      機場數據鑒定階段的主要任務是在獲得相應數據之后,將所得到數據的位置,經緯度,精細度,效果,季節,顏色,覆蓋區域大小等信息與用戶提出要求進行比對,確認數據無誤,為下一步的工作做好準備。在這個階段,很多時候需要將所得數據與用戶進行多次確認,以保證最終效果能夠滿足客戶的要求。

     

    重點區域3D建模:
      該階段的主要任務是針對客戶提出的重點區域(飛行仿真的話一般就是機場)進行3D建模。整個過程中主要步驟將在下文中詳細介紹。

      

     

    三維地景數據庫生成:
      地景數據庫建模軟件中三維地景數據庫構建主要包括地景數據的處理和矢量特征數據的處理兩個方面。之所以要進行這步操作,是由于一般圖形工作站系統有自己專屬的數據格式,所有的數據(包括衛星圖片數據,高程數據,矢量數據等),都需要通過地景數據庫建模軟件導入,進行格式轉換。這些數據是對圖形工作站系統專門進行了優化的,所以無論在速度上還是顯示效果上都會有比較大的提升,在導入過程中,我們可以根據用戶的需求對相關參數進行設定,例如通過設置數據導入時的圖層數量來決定衛星圖片調用精細等級,通過設定壓縮方法來決定計算之后數據的效果以及數據大小等等,爭取在達到用戶要求的前提下盡量的提升系統效率。

      地景數據庫的載入主要是對配置文件文件進行設置,以及一些重點模型的載入以及調試工作這些工作都是在數據庫建模軟件中完成的。

     

    數據庫測試:
      在本階段,主要工作內容是將已經制作完成的數據庫放在圖形生成系統上運行,觀看實際效果。

      數據庫測試在整個數據庫制作過程中有著重要的作用:

      一方面,在制作階段所看到的效果與圖形生成系統上運行的實際效果有可能會有所偏差(顏色效果,光點,貼圖精細度,包括投影系統對最終效果的影響等等),我們需要根據測試的實際效果,對數據庫進行一些改動和調整,來滿足最終效果的需求。

      另一方面,很多圖形生成系統自己專屬的特效,例如運動紋理,建筑物碰撞檢測設定,燈點方向性設定,燈點編組控制,動畫播放等等,只有在圖形生成系統上運行的時候才能看到最終效果,我們在Creator中創建的時候是看不見的,以上這些都需要在在本階段中進行測試,對最終效果進行評估,檢查是否能達到用戶的最終需求。

      此外,我們在創建過程中可能會對一些問題有所遺漏,在測試階段能幫助我們找到一些建模工作中的失誤,比如使用了凹多邊形,某些模型面是無效的,貼圖格式錯誤,貼圖序列號過多,基準面設置錯誤等等,這些問題只有進過實際測試,才會發現,并且在測試階段我們能知道具體的問題所在,有針對性的去修改這些問題,而不是盲目的去尋找。

      最重要的一點,在此階段,用戶能較多的參與進來,因為他們是最終效果的評判者,甚至之前他們沒有注意到的問題也能夠在測試階段發現,及時進行修改;或者用戶有了新的需求和改動,就能在測試階段提出,進行及時的改動和調整,確保最終的交付效果。

     

    數據庫交付:
      在測試階段用戶驗收簽字之后,數據庫就能正式交付給客戶了。除了數據庫文件之外,一般我們會將源數據刻盤交付用戶,并且,在接下來的時間中,如果用戶需要的話,可以對現有數據庫進行修改,維護以及相關的技術支持工作。

    所屬類別: 模擬器

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