Построение синтезированных 3D изображений местности по цифровой карте
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
тирование методом черного ящика процедуры Detalization, которая устанавливает шаг сетки при построении ландшафта.
На основании спецификации можно выделить следующие классы эквивалентности:
Значение шага сетки принадлежит промежутку [1..128] и выделим значения, необходимые для проверки:
-Шаг сетки равен 1.
-Шаг сетки равен 128.
Значение шага сетки не принадлежит промежутку [1..128] и выделим значения, необходимые для проверки:
-Шаг сетки равен 0.
-Шаг сетки равен 130.
Дерево разбиений представлено на рисунке 7.2.
Рисунок 7.2 - Дерево разбиений
Дерево содержит 4 листа. Составим тестовые варианты для каждого из них (таблица 7.4):
Таблица 7.4 - Тестовые варианты и результаты
№ листаИсходные данныеОжидаемые результатыРеальные результаты1Шаг сетки=1Шаг сетки=1Шаг сетки=12Шаг сетки=128Шаг сетки=128Шаг сетки=1283Шаг сетки=0Шаг сетки=1Шаг сетки=14Шаг сетки=130Шаг сетки=128Шаг сетки=128
Проведенные тесты не обнаружили ошибок функционирования тестируемой процедуры. Это позволяет сделать вывод о достаточном уровне надежности данной программы.
8ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
8.1 Построение синтезированных 3D изображений местности по цифровой карте
.1.1 Экспорт карты высот в ГИС Панорама
Для экспорта карты высот в ГИС Панорама необходимо выполнить перечень команд:
Файл\Открыть, выбрать файл в формате .SXF;
Файл\Экспорт втАж\Матрицы высот (TXTтАж), в появившемся окне нажать кнопку Выключить все, а затем кнопку Выполнить.
После выполнения указанных действий будет сформирован файл карты высот с расширением .TXT.
8.1.2 Загрузка карты высот в программном стенде
Для загрузки карты высот необходимо выполнить команду Файл\Открыть и в появившемся окне Открыть, выбрать файл карты высот, сформированный с помощью ГИС Панорама. Результат выполнения команды представлен на рисунке 8.1.
Рисунок 8.1 - Результат загрузки карты высот
8.1.3 Загрузка текстуры
Для загрузки текстуры необходимо выполнить команду Ландшафт\Загрузить текстуру и в появившемся окне открыть выбрать текстуру в одном из графических форматов. Результат выполнения команды представлен на рисунке 8.2.
Рисунок 8.2 - Результат загрузки текстуры
8.2 Определение зависимости частоты кадров от уровня детализации и от типа отображаемых примитивов
Для определения зависимости частоты кадров от уровня детализации и от типа отображаемых примитивов необходимо провести серию испытаний. Результаты испытаний сильно зависят от аппаратной части ПЭВМ, на которой функционирует программный стенд. Поэтому ниже приведена конфигурация ПЭВМ:
Процессор - Intel Core 2 Duo E8400 3.0Ггц;
ОЗУ - Corsair2048MБ;
Жесткий диск - WD 500 ГБ, 7200 об/мин;
Видеокарта - Nvidia GeForce 9800GT 512 МБ.
ПЭВМ удовлетворяет всем требованиям к программным средствам, изложенным в пункте Разработка программной документации, кроме того для фиксации частоты кадров понадобится программа Fraps, которая отображает частоту кадров в 3Dприложениях.
Для проведения теста были выполнены следующие настройки программного стенда:
загружена карта высот Коломна(N37030);
загружена текстура Коломна;
тип отображения летательного аппарата - из кабины;
уровень освещенности - максимальный;
область визирования бортовой камеры летательного аппарата - не отображать.
Суть теста заключается в изменении уровня детализации и типа отображаемых примитивов на вкладке Ландшафт, в правой части окна программного стенда, и фиксации частоты кадров.
Таблица 8.1 - зависимость частоты кадров от уровня детализации и от типа отображаемых примитивов
Шаг сетки1248163264128Тип примитивовТочки26262626262626Линии15212626262626Треугольники12122226262626
На пересечении строки и столбца в таблице 8.1 находится частота кадров, соответствующая выбранному шагу сетки и типу примитивов.
Рисунок 8.3 - Графики - зависимость частоты кадров от уровня детализации и от типа отображаемых примитивов
На рисунке 8.3 видно, что начиная с определенного значения шага сетки наблюдается резкое падение частоты кадров (8 - для примитива треугольники, 4 - для примитивов точки и линии), поэтому не рекомендуется устанавливать значение шага сетки меньше порогового значения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной выпускной квалификационной работе был разработан программный стенд, предназначенный для построения синтезированных 3Dизображений местности по цифровой карте.
Были разработаны следующие алгоритмы:
загрузки карты высот из файла;
построения ландшафта по карте высот;
раiет векторов нормали для каждой точки ландшафта;
загрузки текстуры;
построения летательного аппарата;
записи и воспроизведения маршрута летательного аппарата.
Были разработаны варианты учета и отображения объектовой информации цифровой карты местности.
Разработанный программный стенд может использоваться при построении, таких систем, как:
автоматизированного видения;
технического зрения;
улучшенного видения;
улучшенной визуализации.
Было проведено тестирование программного стенда, подготовлена программная документация.
Результаты исследований будут использоваться в НИР,