基于openmp的三维城市模型并行绘制研究

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1、密级：公开硕士学位论文中图分类号：P208基于OpenMP的三维城市模型并行绘制研究学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：地图学与地理信息系统作者姓名：李拥导师姓名及职称：李朝奎（教授）实践导师姓名及职称：学院名称：建筑与城乡规划学院论文提交日期：2013年6月日基于OpenMP的三维城市模型并行绘制研究学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：地图学与地理信息系统作者姓名：李拥作者学号：10011001012导师姓名及职称：李朝奎（教授）实践导师姓名及职称：学院名称：建筑与城乡规划学院论文提交日期：2013年6月日学位授予单位：湖南科技大学Paral

2、lelrenderingof3DCityModelbasedonOpenMPTypeofDegreeAcademicDegreeDiscipline(TypeofProfessionalDegree)CartographyandGISCandidateLiYongStudentNumber10011001012SupervisorandProfessionalTitleLiChaokui（Professor）PracticeMentorandProfessionalTitleSchoolSchoolofArchitectureandUrbanPlannin

3、gDateJune2013UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和

4、电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着地理信息产业的快速发展和政府对三维GIS技术战略意义的高度重视以及伴随着计算机高新技术的出现，使得三维GIS技术有了新的发展机遇和挑战。在三维城市的可视化中，海量的三维城市数据绘制计算量大、耗时长，难于保证稳定而又流畅的用户交互体验。高效、高性能三维GIS绘制技术一直是国内外学术研究的热点。基于以上背景，对三维城市模型数据

5、的组织方法和多细节层次模型的深入分析，在多核计算和并行程序设计的基础上，利用三维场景数据的可并行性和OpenMP并行开发技术设计了多核三维场景并行绘制模型，场景数据的划分和调度策略。充分利用计算机的多核计算资源，通过派生出多个同步线程对三维场景非相关数据进行并行绘制并采用OSG渲染引擎加以可视化，场景并行绘制实例验证多核并行绘制所带来的计算加速比。本文的主要工作及研究成果是：1）基于规则建模思想对同类型的地物进行批量式建模，改善了传统的三维城市建模方法劳动密集型、效率低、周期长问题，提高了三维城市模型的构建效率。2）模型简化算法的并行优化，本文借鉴Fork

6、/Join并行编程思想对原串行边折叠简化算法进行并行优化生成不同细节程度三维模型数据，根据实际精度需求调用相应细节模型数据从而提高大规模三维城市模型的绘制效率。3）借鉴数据并行思想，分别从任务执行和数据两方面分析了三维城市模型绘制的并行性，设计了OpenMP共享存储架构下三维城市模型的并行绘制模型及数据划分和调度策略，并通过实验验证了该方法的加速效果。关键字：3D城市模型；并行绘制；细节层次；模型简化；三维渲染；多核计算iAbstractInrecentyears,Three-dimensionalGIStechnologyhasanewdevelopme

7、ntopportunitiesandchallengeswiththeadventofrapiddevelopmentofthegeographicinformationindustryandgovernmentattachgreatimportancetothestrategicsignificanceofthethree-dimensionalGIStechnology,TheemergenceofadvancedtechnologysuchasParallelcomputingandCloudcomputingatsametime.Itisdiffi

8、culttoensureastableandhighframera