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三维地形表面的可视化实现 许家帅 三维地形表面的可视化实现 许家帅 （交通部天津水运工程科学研究所，天津300456 ） 摘要：三维地形的可视化研究是当前对港口、航道等进行地形演变、泥沙淤积等分析研究的前沿课题，是 快速、及时地再现地形三维信息及综合分析的有效途径。文中介绍了如何通过微软VB 开发平台实现地 形表面的三维可视化，并实现三维图形的缩放、旋转与输出。 关键词：计算机图形学；克里格金法；三维地形可视化；四边形网格 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） TP391.41 A 1005 - 8443 2003 01 - 0023 - 03 1 前言 计算机图形学（ ）是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门学科，其应用 Computer Graphics 范围十分广泛。随着计算机及计算机图形学的发展，三维可视化模型已逐步成为当前对海岸港口、内河航道 等进行河床演变、泥沙淤积分析研究的前沿及主要手段，也是快速、及时地再现地形三维信息及综合分析的 有效途径。本文将介绍通过对地面高程数据文件的处理，在Visual Basic 编译环境下编程实现地形表面模型 的三维可视化。 表 原始数据格式 2 原始数据格式及处理方法 1 2 . 1 原始数据格式 x 坐标 y 坐标 z 坐标 样点1 3582 . 157 10079 .89 9 .2 原始数据的格式一般为文本格式，可直接用文本 样点2 3369 .201 9844 .83 8 .9 编辑器对其进行编辑和修改。文件包含样点的地理坐 样点3 3158 .286 9610 .82 8 .9 标（，）及当前样点的属性值（，即样点水深），完成 x y z ： ： ： ： 后的数据文件格式如表1 所示。 样点n 8985 .709 5705 .33 5 .3 2 .2 可视化前期处理 ［］ 1 由于地形表面不同于一般函数曲面，且形态较为复杂，无法用某一确定的数学公式表达和处理 。因 此，需要对离散的样点进行插值来插补未知高程，即对原始数据进行格网化插值。格网化是指采用一定的格 网化方法（即数学模型）对不规则分布的原始数据点进行插值，生成在原始数据分布范围内规则间距的数据 点分布。 目前关于对数值插值的方法很多， 软件公司中 软件包中就封装有克里格金（ Golden Software Surfer Kri ging ）法、距离加权法、趋势面法、最小曲率法及三角剖分（线