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      LOD对于初学者来说可能会感觉到有些复杂,其实做起来很容易。

      首先我们谈一下为什么要用LOD技术:
              
            1. 大规模地形仿真中,经常会使用到高空视角,这时只应用剔除技术所减少的图元数是有限的。一个普普通通的地形的图元数都要以百万计算。现在的pc机在绘制这样数量级的图元时,无法达到实时处理(而仿真中最重要的就是保证实时性)。      
             2. 在图形绘制中,较远的图形在屏幕中所占的像素往往只占几个或者一个像素,此时单个图元的大小对整个显示效果影响不大,这为应用LOD技术提供了客观条件。
            3 . 在图形绘制时,通常会有一大部分图元是显示在视野之外的,这些图元的现实占用了大量时间,而且是完全没有必要的。通用的技术是采用四叉树对地形进行管理,绘制时通过四叉树裁剪,去掉不必要显示的图元。

        下面说明一下整个实现过程:
    
            1. 构建四叉树:使用递归的方法把地形数据分块(地形数据为高度图),当达到指定块大小的时候停止递归,创建叶节点显示数据。
            

  1// 创建四叉树
  2void
  3Terrain::buildQuadTree()
  4{
  5    if (!mData)
  6    {
  7        return;
  8    }

  9    //int width =64;
 10    //int height=64;
 11    int block = 512;
 12    int width =0;
 13    int height=0;
 14    int tem = mWidth;
 15    while(tem>0)
 16    {
 17        width +=block;
 18        tem-=block;
 19    }

 20    tem = mHeight;
 21    while(tem>0)
 22    {
 23        height +=block;
 24        tem-=block;
 25    }

 26
 27    //width =64;
 28    //height=64;
 29    mQuadTree = new QuadTree(createQuadTreeVertex(0,0,width,height));//根节点为第0层
 30
 31    mQuadTree->mSonNode[0= buildQuadTree(00, width/2, height/21);
 32    mQuadTree->mSonNode[1= buildQuadTree(width/20, width/2, height/21);
 33    mQuadTree->mSonNode[2= buildQuadTree(width/2, height/2, width/2, height/21);
 34    mQuadTree->mSonNode[3= buildQuadTree(0, height/2, width/2, height/21);
 35}

 36
 37QuadTree*
 38Terrain::buildQuadTree(GLint xx, GLint zz, GLint width, GLint height,int level)
 39{
 40    //只要高和宽中有一个小于快大小,就认为是叶节点,构造显示列表
 41    if ((width<STEP_SIZE)||(height<STEP_SIZE))
 42    {
 43        xMessageBox("构建四叉树出问题","buildQuadTree");
 44        return NULL;
 45    }

 46    if (((width>=STEP_SIZE)&&(width<BLOCKSIZE+1))||((height>=STEP_SIZE)&&(height<BLOCKSIZE+1)))
 47    {
 48        int temStep = STEP_SIZE;
 49        int nums[3];
 50        for (int i = 0;i<3;i++)
 51        {
 52            
 53            int x, y, z;    
 54            STEP_SIZE = mStepSize[i];
 55            nums[i] = width*height/(STEP_SIZE*STEP_SIZE);
 56            if (nums[i]==0)
 57            {
 58                nums[i] =1;
 59            }

 60            mListName[i] = glGenLists(1);
 61            glNewList(mListName[i],GL_COMPILE);
 62            if(mRender)                        // 选择渲染模式
 63                //glBegin( GL_QUADS );                // 渲染为四边形
 64                glBegin( GL_TRIANGLES );                // 渲染为四边形
 65            else
 66                glBegin( GL_LINES );                // 渲染为直线
 67            for (int X = xx;X<width+xx;X+= STEP_SIZE)
 68                for(int Y = zz ; Y< height+zz ; Y += STEP_SIZE)
 69                {
 70                    if (STEP_SIZE == mStepSize[0])   //最简单的一层不用处理边界
 71                    {
 72                        //判断边界情况
 73                        if ((X == xx)||(X+STEP_SIZE) >=(width+xx)||(Y == zz)||(Y + STEP_SIZE)>=( height+zz))
 74                        {
 75                                continue;  //边界处另作处理
 76                        }

 77                    }

 78                    // 绘制(x,y)处的顶点  -----------0
 79                    // 获得(x,y,z)坐标
 80                    x = X;
 81                    z = Y;
 82                    y = Height(x,z );
 83                    x*= SCALE;
 84                    z*= SCALE;
 85                    SetVertex(x,y,z);
 86
 87                    //绘制(x+1,y)处的顶点 -----------1
 88                    x =( X + STEP_SIZE);
 89                    z = Y;
 90                    if (x>(width+xx))
 91                    {
 92                        x = width+xx;
 93                    }

 94                    y = Height(x, z );
 95                    x *= SCALE;
 96                    z *= SCALE;
 97                    SetVertex(x,y,z);
 98
 99                    // 绘制(x+1,y+1)处的顶点  -------------- 2
100                    x =( X + STEP_SIZE);
101                    z =( Y + STEP_SIZE);
102                    if (x>(width+xx))
103                    {
104                        x = width+xx;
105                    }

106                    if (z>(height+zz))
107                    {
108                        z = height+zz;
109                    }

110                    y = Height(x, z );
111                    x *= SCALE;
112                    z *= SCALE ;
113                    SetVertex(x,y,z);
114
115
116                    //-----------------------------------------------------------------------------------------------
117
118                    // 绘制(x,y)处的顶点  ---------------------0
119                    // 获得(x,y,z)坐标
120                    x = X;
121                    z = Y;
122                    y = Height(x,z );
123                    x*= SCALE;
124                    z*= SCALE;
125                    SetVertex(x,y,z);
126
127                    // 绘制(x+1,y+1)处的顶点  ---------------- 2
128                    x =( X + STEP_SIZE);
129                    z =( Y + STEP_SIZE);
130                    if (x>(width+xx))
131                    {
132                        x = width+xx;
133                    }

134                    if (z>(height+zz))
135                    {
136                        z = height+zz;
137                    }

138                    y = Height(x, z );
139                    x *= SCALE;
140                    z *= SCALE ;
141                    SetVertex(x,y,z);
142
143                    // 绘制(x,y+1)处的顶点  -------------------3
144                    x = X;
145                    z =( Y + STEP_SIZE);
146                    if (z>(height+zz))
147                    {
148                        z = height+zz;
149                    }

150                    y = Height(x,z );
151                    x *= SCALE;
152                    z *= SCALE ;
153                    SetVertex(x,y,z);    
154                }

155                glEnd();
156                glColor3f(1.0f1.0f1.0f);            // 重置颜色
157                glEndList();
158
159                
160        }

161        GLuint  edgeList[16];        //存储边界的显示列表
162        buildEdge(xx,zz,width,height,edgeList);
163        //返回一个叶结点
164        return new QuadTree(createQuadTreeVertex(xx,zz,width,height),nums,mListName,edgeList,true);
165    }
else
166    {
167        QuadTree* tem = new QuadTree(createQuadTreeVertex(xx,zz,width,height)); //非叶节点,显示列表为0
168
169        tem->mSonNode[0= buildQuadTree( xx, zz, width/2, height/2, level+1);
170        tem->mSonNode[1= buildQuadTree( xx+width/2, zz, width/2, height/2, level+1);
171        tem->mSonNode[2= buildQuadTree( xx+width/2, zz+ height/2, width/2, height/2, level+1);
172        tem->mSonNode[3= buildQuadTree( xx,zz+ height/2, width/2, height/2, level+1);
173        return tem;
174    }

175}
代码写的比较难看,见笑O(∩_∩)O

            2. 边界地方需要特别处理。(代码写的比较丢人,就不拿出来了)
            3. 根据视点距离块的远近,对四叉树进行裁剪绘制
                     *  场景剔除,裁减掉不必要显示的面。
                     *  根据距离选择块的细节显示层次。
    
      注意事项 :
            1. 分块大小要适中,本文采用64x64大小。(过大的话页面错误率太高,过小的话内存占用量很大,而且显示效率会降低)
            2. 细节层次之间尺寸最好是2倍关系,否则边界处不好处理(也可能是我没想出什么好方法)。
     
       测试结果:
            测试环境:WindowsXP + core2duo CPU 2.0G + 2.0G内存 + NVS 135M显卡
            地形大小:2048 x 3096
            测试结果:图元显示数平均在20000左右,FPS稳定在60。
     附效果图:
            线框模式下:
            

            正常模式下:
            


            说明:本文采用的都是早已很成熟的技术,没有什么个人独创,发出来也只是跟大家交流交流,欢迎大家
批评指正。
posted on 2009-05-11 11:42 Little Star 阅读(2610) 评论(5)  编辑 收藏 引用 所属分类: Computer Graphics

评论

# re: 浅谈大规模地形仿真中的基于四叉树的LOD技术 2009-05-11 14:23 brightcoder
帮助初学者一下:)代码打包,提供下载呀  回复  更多评论
  

# re: 浅谈大规模地形仿真中的基于四叉树的LOD技术 2009-05-27 10:52 smm
这是什么行业啊?太牛b了

cool.llei@gmail.com  回复  更多评论
  

# re: 浅谈大规模地形仿真中的基于四叉树的LOD技术 2009-09-27 14:35 根毛
能把代码全给吗,谢谢  回复  更多评论
  

# re: 浅谈大规模地形仿真中的基于四叉树的LOD技术 2011-11-10 11:36 crazyb0y
您好,能发一下代码吗?master3758@gmail.com,谢谢了~  回复  更多评论
  

# re: 浅谈大规模地形仿真中的基于四叉树的LOD技术 2011-12-13 16:53 会说话的哑巴
您好,最近在学习LOD方面的知识,能发下这个Demo的源码吗,我的邮箱是709885067@qq.com  回复  更多评论
  


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