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摘要
随着地理信息系统（GIS）应用的不断深入，以二维方式处理三维空间数据已经不能满足实际应用的需求，用户需要三维可视化，动态交互地处理，分析显示他们的多种地理相关数据。同时由于二维GIS数据模型与数据结构理论和技术不断成熟，图形学理论，数据库理论技术以及其他相关计算机技术的进一步发展，三维GIS的大力研究和加速发展现已成为可能。在建立和维护三维GIS的各个阶段中，不论是对三维对象的输入，编辑，存储，管理，还是对它们进行空间分析操作还是输出结果，只要涉及到三维对象，就存在三维可视化问题。因此三维对象的可视化表达在三维GIS建设的整个过程中都是必要的，可以说对地层三维可视化技术的研究是实现三维GIS的基础。
本文在吸取了计算机图形学，现代数学，计算机科学，空间信息科学等众多领域大量的理论成果基础上，详细的论述了三维GIS中地层的三维可视化的理论，技术和算法，包括数字高程模型的地层表面建模技术，地层三维可视化的基本理论。最后基于GRID和不规则三角网的算法，采用OpenGL图形库，在Visual C＋＋6.0开发环境下生成实时的动态得三维网格地层模型。
关键词：GIS 数字高程模型 三角网 OpenGL 网格
目录
1 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 技术背景 1
1.2.1 地理信息系统 1
1.2.2 数字高程模型 3
1.2.3 地层三维显示技术 4
1.3 本文的主要内容和组织结构 5
2 数字高程模型的理论及其建模方法 6
2.1 建立DEM表面的各种方法 6
2.1.1 基于点的表面建模 6
2.1.2 基于三角的表面建模 7
2.1.3 基于格网的表面建模 7
2.2 三角网的生成 8
2.2.1 DEM网络 8
2.2.2 不规则三角网的形成 8
2.2.2.1分而治之算法 10
2.2.2.2 渐次插入算法 11
2.2.2.3三角网生长算法 12
2.2.2.4 约束线段的插入 13
2.2.2.5 依据Delaunay三角算法生成的二维平面TIN 13
2.3 根据规则数据生成三角网 14
2.3.1 直接方式 14
2.3.2 选择VIPs方式 15
2.3.2.1层次三角网法 16
2.3.2.2迭代贪婪插入法 16
2.4 根据等高线生成三角网 17
2.4.1 等高线离散点直接生成TIN 17
2.4.2 将等高线作为特征线的方法 17
2.5 格网网络的生成 18
2.5.1 概述 18
2.5.2 根据等高线生成格网网络 18
2.5.2.1 等高线离散化法 18
2.5.2.2 等高线直接内插法 18
2.5.2.3 等高线构建TIN法 20
2.6 DEM的数据组织 20
2.6.1 格网型DEM 的数据组织 20
2.6.2 TIN型DEM 的数据组织 21
2.7 格网型DEM与TIN型DEM的比较 22
3 三维真实感地层的生成 24
3.1 OpenGL概述及其基本操作原理 24
3.2 Visual C++ 6.0中的绘图简介 28
