畢業(yè)論文指之 “國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀”的撰寫(xiě)一、 寫(xiě)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的意義 通過(guò)寫(xiě)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，考察學(xué)生對(duì)自己課題目前研究范圍和深度的理 解與把握，間接考察學(xué)生是否閱讀了一定的參考文獻(xiàn)。這不僅是畢業(yè)論文 撰寫(xiě)不可缺少的組成部分，而而且是為了讓學(xué)生了解相關(guān)領(lǐng)域理論研究前 沿，從而開(kāi)拓思路，在他人成果的基礎(chǔ)上展開(kāi)更加深入的研究，避免不必 要的重復(fù)勞動(dòng)或避免研究重復(fù)。二、 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀寫(xiě)法 在撰寫(xiě)之前，要先把從網(wǎng)絡(luò)上和圖書(shū)館收集和閱讀過(guò)的與所寫(xiě)畢業(yè)論文 選題有關(guān)的專著和論文中的主要觀點(diǎn)歸類整理，找出課題的研究開(kāi)始、發(fā) 展和現(xiàn)在研究的主要方向，并從中選擇最具有代表性的作者。 1. 在寫(xiě)畢業(yè)論文時(shí)，簡(jiǎn)寫(xiě)課題的研究開(kāi)始、發(fā)展和現(xiàn)在研究的主要方向， 最重要的是對(duì)一些現(xiàn)行的研究主要觀點(diǎn)進(jìn)行概要闡述，并指明具有代表 性的作者和其發(fā)表觀點(diǎn)的年份。 2. 再者簡(jiǎn)單撰寫(xiě)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀評(píng)述研究的不足之處，可分技術(shù)不足和研 究不足。即還有哪方面沒(méi)有涉及，是否有研究空白；或者研究不深入； 還有哪些理論或技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有解決；或者在研究方法上還有什么缺陷等 等。 3. 最后簡(jiǎn)略介紹發(fā)展趨勢(shì)。三、 寫(xiě)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀應(yīng)注意的問(wèn)題 1.注意寫(xiě)的是把研究現(xiàn)狀，而不是寫(xiě)課題物本身現(xiàn)狀，重要體現(xiàn)研究。例如， 寫(xiě)算法的可視化研究現(xiàn)狀，應(yīng)該寫(xiě)有哪些專著或論文、哪位作者、有什 么觀點(diǎn)等；而不是大量算法的可視化研究何時(shí)產(chǎn)生、有哪些交易品種、 如何演變，此只需一筆帶過(guò)，也是對(duì)研究的一種把握。 2.要寫(xiě)最新研究成果和歷史意義重大的研究成功，主要寫(xiě)最新成果。 3．不要寫(xiě)得太少或?qū)懙奶�多。如果�?xiě)的少，說(shuō)明你查閱的材料少；如果太 多則說(shuō)明你沒(méi)有歸納，只是機(jī)械的羅列。一般2-3 頁(yè)A4 紙即可。 4.如果沒(méi)有與畢業(yè)論文選題直接相關(guān)的文獻(xiàn)，就選擇一些與畢業(yè)論文選題比

較靠近的內(nèi)容來(lái)寫(xiě)。多從網(wǎng)絡(luò)上找資料，學(xué)習(xí)和練習(xí)。

“國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀”的撰寫(xiě)范文 在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域，三維可視化是一個(gè)重要的研究方向，許多研 究人員己經(jīng)進(jìn)行了大量卓有成效的研究，并有許多成熟的技術(shù)己經(jīng)應(yīng)用 到實(shí)際中，出現(xiàn)了大量的優(yōu)秀的可視化軟件產(chǎn)品，如3DMAX、MAYA、EVS、 AVS 等。這些產(chǎn)品主要應(yīng)用于游戲、電影動(dòng)畫(huà)、工業(yè)設(shè)計(jì)以及其它專業(yè)領(lǐng) 域的研究，而與GIS 聯(lián)系較少。 可視化理論與技術(shù)用于地圖學(xué)與GIS 始于90 年代初。1993 年，國(guó)際 地圖學(xué)協(xié)會(huì)(ICA)在德國(guó)科隆召開(kāi)的第16 屆學(xué)術(shù)討論會(huì)上宣告成立可視化 委員會(huì)(CommissionOnVisualization),其主要任務(wù)是定期交流可視化技術(shù) 在地圖學(xué)領(lǐng)域中的發(fā)展?fàn)顩r和研究熱點(diǎn)，并加強(qiáng)與計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的協(xié)作。 1996 年該委員會(huì)與美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)圖形學(xué)專業(yè)組(ACMSIGGAPH)進(jìn)行了跨 學(xué)科的協(xié)作，制訂了一項(xiàng)稱為“CartoProiect"的行動(dòng)計(jì)劃，旨在探索計(jì)算 機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的理論和技術(shù)如何有效地應(yīng)用于空間數(shù)據(jù)可視化中，同時(shí) 也探討怎樣從地圖學(xué)的觀點(diǎn)和方法來(lái)促進(jìn)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展。1998 年 2 月由B．H．Mccormick 等根據(jù)美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)召開(kāi)的“科學(xué)計(jì)算可 視化研討會(huì)"的內(nèi)容撰寫(xiě)的一份報(bào)告中正式提出了“科學(xué)計(jì)算可視化 (VisualizationinScientificComputing,簡(jiǎn)VISC)”的概念，從此標(biāo)志著一門(mén)新 的可視化學(xué)科的問(wèn)世。 三維GIS 研究主要集中在地形表面的重構(gòu)、房屋建筑幾何模型建立等 方面。特別是在地形表達(dá)方面尤為突出。長(zhǎng)期以來(lái)，人們針對(duì)不同的應(yīng) 用目的，依據(jù)各種數(shù)據(jù)模型、算法和數(shù)學(xué)理論，在現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)發(fā)展水 平上建立了許多地形可視化模型。目前，常見(jiàn)的地形可視化有兩種類型： 一是根據(jù)地學(xué)圖形數(shù)據(jù)的精確描述，來(lái)進(jìn)行真實(shí)地形的仿真；二是模擬 自然場(chǎng)景中的地形，常用于具有真實(shí)自然視覺(jué)效果的虛擬環(huán)境中。 在地形可視化建模方面大致可以分為如下三類： (1)數(shù)據(jù)擬合生成三維地形 這是一種傳統(tǒng)的地形生成方法，是利用 常用的一些參數(shù)曲面，如Bezier 曲面、Coons 曲面、有理B 樣條曲面，通 過(guò)插值、曲面擬合來(lái)生成所需要的三維地形。這種方法采用計(jì)算幾何學(xué)

建模，是早期三維地形生成的方法。由于其數(shù)學(xué)計(jì)算的復(fù)雜性，對(duì)于復(fù)

雜場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，計(jì)算量大而且要采用較復(fù)雜的曲面拼接技術(shù)。只適合中小 規(guī)模的數(shù)據(jù)處理。另外，這種方法實(shí)際上是采用了歐式幾何方法，而歐 式幾何所描述的物體具有光滑的表面和規(guī)則形狀，物體的形狀可由方程 來(lái)描述。利用常用的參數(shù)曲面，通過(guò)插值、擬合來(lái)生成三維地形，也是 采用方程來(lái)對(duì)地形建模。但由于地形的不規(guī)則和復(fù)雜性，用這種方法得 到的地形真實(shí)感效果常不能令人滿意。 (2)利用分形技術(shù)生成三維地形1973 年，曼德勃羅(B.B.Mandelbrot) 在法蘭西學(xué)院講課時(shí)，首次提出了分維和分形幾何的設(shè)想。分形幾何學(xué) 是一門(mén)以非規(guī)則幾何形態(tài)為研究對(duì)象的幾何學(xué)。由于不規(guī)則現(xiàn)象在自然 界是普遍存在的，因此分形幾何又稱為描述大自然的幾何學(xué)。歐式方法 不能真實(shí)地描述這些物體，但可以用分形幾何來(lái)真實(shí)地描述，是使用過(guò) 程而不是方程來(lái)對(duì)物體建模。分形幾何具有無(wú)限以及統(tǒng)計(jì)自相似性的規(guī) 律，用遞歸算法使復(fù)雜的景物可用簡(jiǎn)單的規(guī)則來(lái)生成，可以生成任意水 平的細(xì)節(jié)，為我們提供了一個(gè)很好的描述一般地面形狀的數(shù)學(xué)模型。由 于分形顯示自然景物具有非常逼真的特點(diǎn)，自從分形技術(shù)產(chǎn)生以來(lái)，人 們就開(kāi)始探討用分形技術(shù)來(lái)生成三維地形，地景生成技術(shù)也達(dá)到了一個(gè) 新的階段。采用分形技術(shù)來(lái)生成三維地形是目前地景生成的主要方法。 (3)基于數(shù)字地形模型的地形可視化。這種方法就是運(yùn)用數(shù)字高程數(shù) 據(jù)構(gòu)造多邊形面，用多邊形網(wǎng)格逼近。數(shù)字高程模型是針對(duì)地球表面實(shí) 際地形地貌的數(shù)字建模的結(jié)果。MilIerC.L 于20 世紀(jì)50 年代中期提出了 數(shù)字地形模型(DigitalTerrainModel，DTM)的概念，后來(lái)把基于高程或海 拔分布的數(shù)字地形模型稱為數(shù)字高程模型(DigitalElevationModel,DEM)， DEM 自20 世紀(jì)50 年代后期開(kāi)始被采用以來(lái)，受到了極大的關(guān)注，在測(cè) 繪、地質(zhì)、景觀建筑、農(nóng)業(yè)、規(guī)劃、軍事工程、飛行器與戰(zhàn)場(chǎng)仿真等諸 多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展， 在DEM 的數(shù)據(jù)獲取方法、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理速度等方面取得了一些突 破性的進(jìn)展�，F(xiàn)在，隨著各種精度級(jí)別的DEM 的普遍獲取，過(guò)去許多潛 在的應(yīng)用領(lǐng)域現(xiàn)在已變成十分重要的方面。

在三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法方面，楊必勝、李清泉、史文中提出了一

種用于多分辨率三維模型快速生成和傳輸?shù)姆�(wěn)健算法；龔健雅提出了面 向?qū)ο蟮氖噶繓鸥窦�成�?shù)據(jù)模型：還有鄧念東，侯恩科提出了一種顧及 維數(shù)的三維空間拓?fù)潢P(guān)系描述框架；齊安文，吳立新等重點(diǎn)研究了基于 三棱柱體體元在三維地質(zhì)建模中的應(yīng)用；曹彤，李穎研究用于三維GIS 的八叉樹(shù)和四叉樹(shù)算法等；Klein 采用一種與視點(diǎn)相關(guān)的TIN 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái) 表示交互中的集合信息，當(dāng)視點(diǎn)改變時(shí)，采用Delaunav 三角剖分法重構(gòu) 側(cè)TIN；Luebke 等提出了一種基于頂點(diǎn)數(shù)的簡(jiǎn)化算法，它可以對(duì)任意幾何 模型進(jìn)行簡(jiǎn)化；Hoppe 將他提出的漸進(jìn)式網(wǎng)格模型也應(yīng)用到地形當(dāng)基于 OpenGL 三維分形地形的可視化研究4 中，并且提供了與視點(diǎn)相關(guān)的支 持，為了避免三角剖分給全局帶來(lái)影響，他在算法中將地形預(yù)先分成大 小相等的若干塊，在塊內(nèi)進(jìn)行漸進(jìn)式網(wǎng)格剖分。由于不能解決拼接問(wèn)題， 塊與塊沒(méi)有簡(jiǎn)化，這在一定程度上影響了模型簡(jiǎn)化的效率。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在空間信息三維可視化方面的研究工作主要集中在 以下兩個(gè)方面： 1.運(yùn)用動(dòng)畫(huà)技術(shù)制作動(dòng)態(tài)地圖，可用于涉及時(shí)空變化的現(xiàn)象或概念的 可視性分析； 2.運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行地形環(huán)境仿真，真實(shí)再現(xiàn)地景，進(jìn)行交互 觀察和分析[15]。 空間信息三維可視化方面的研究存在的主要問(wèn)題和解決途徑。國(guó)內(nèi) 外空間信息三維可視化方面的研究雖然取得了長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步，但或 多或少都存在著不同程度的缺陷。其原因是多方面的，有客觀因素，也 有主觀因素，主要表現(xiàn)在： （1）研究團(tuán)隊(duì)過(guò)小�？臻g信息三維可視化方面的研究往往是由一個(gè) 單位、幾個(gè)人開(kāi)發(fā)與研制，其專業(yè)覆蓋面窄，因此涉及領(lǐng)域非常有限， 所能投入的財(cái)力、物力等也非常有限。 （2）軟件專用性較強(qiáng)，適用范圍有限，通用性差。嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)， 空間信息三維可視化方面的研究軟件還不能稱之為軟件，只能算是一個(gè) 針對(duì)特定問(wèn)題的可視化計(jì)算程序。近幾年，雖然不斷的涌現(xiàn)出一些新的

算法，但僅能作為一些初步的嘗試，距離應(yīng)用其編制出成型的計(jì)算程序

來(lái)解決工程問(wèn)題，還有相當(dāng)漫長(zhǎng)的道路。 （3）核心算法創(chuàng)新能力不足。算法是一個(gè)程序或軟件的核心，但國(guó) 內(nèi)外目前在空間信息三維可視化方面的算法研究方面，還停留在相互跟 蹤國(guó)外研究的階段，往往是國(guó)外學(xué)者提出了一種新的算法，國(guó)內(nèi)再跟蹤 研究，原始創(chuàng)新能力不足，這也是我國(guó)軟件領(lǐng)域5 甚至整個(gè)科技領(lǐng)域普 遍存在的問(wèn)題。 （4）商業(yè)化程度落后。 由于空間信息三維可視化方面的研究存在 著上述諸多問(wèn)題，而對(duì)于從國(guó)外引進(jìn)的一些商業(yè)軟件，在具體使用時(shí)， 不可避免的要出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題。由于其代碼的保密性，使我們不可 能進(jìn)入程序內(nèi)部去進(jìn)行調(diào)試和加入自己的應(yīng)用模塊。因此，開(kāi)發(fā)編寫(xiě)具 有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的空間信息三維可視化方面的研究具有非常重要的學(xué)術(shù) 價(jià)值和很強(qiáng)的國(guó)防應(yīng)用前景。 國(guó)內(nèi)外空間信息三維可視化方面的研究的發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)，隨著 計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，空間信息三維可視化方面的研究?jī)?nèi)涵 也不斷拓展，其發(fā)展趨勢(shì)是： （1）駕馭式計(jì)算功能(computationalsteering)：即以交互的方式監(jiān)視 和干預(yù)計(jì)算過(guò)程，通過(guò)實(shí)時(shí)的可視化處理將計(jì)算結(jié)果圖像提供給用戶， 用戶通過(guò)判斷可隨時(shí)更改計(jì)算參數(shù)，從而干預(yù)整個(gè)計(jì)算過(guò)程。 （2）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件及設(shè)備將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成3D 立體圖像，使用戶更加直觀地了解發(fā)展過(guò)程。 （3）并行計(jì)算：由于基于微觀、細(xì)觀、宏觀的多尺度計(jì)算方法的不 斷發(fā)展，對(duì)計(jì)算能力提出了更高的要求，由此，多CPU 的分布式網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)將逐漸成為主流。 在數(shù)值方法方面，近年來(lái)，一些新的計(jì)算方法不斷涌現(xiàn)，主要概括 如下： （1）高精度算法：上世紀(jì)80 年代以來(lái)，以TVD、ENO、www.taixiivf.com）、徑向基函數(shù)法（RBF）、無(wú)網(wǎng)格局 部Petrov-Galerkin 方法（MLPG）、單位分解方法（PU）、移動(dòng)最小二乘法 （MLS）等。 （3）LevelSet 運(yùn)動(dòng)界面追蹤方法：1988 年，Osher 等人提出了Level set 方法。它不需要顯式地追蹤運(yùn)動(dòng)界面，從而可以較容易的處理復(fù)雜的 物質(zhì)界面及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化的情形，界面的一些特征（如法向，曲 率等）直接隱含在levelset 函數(shù)中，便于精細(xì)地描述界面，還易于向高維 推廣。此外，由于Levelset 函數(shù)的初值是光滑的符號(hào)距離函數(shù)，因此采 用高精度、高分辨率格式成為可能。由于上述優(yōu)點(diǎn)，使得LevelSet 方法 在運(yùn)動(dòng)界面追蹤方面顯示了巨大的潛力。

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