目 录
第一章 绪论 … 1
1.1选题背景和意义 1
1.2研究现状 2
1.2.1程序化地形生成方法 2
1.2.2仿真模拟地形生成方法 3
1.2.3交互编辑地形生成方法 3
1.2.4基于深度学习的地形生成方法 3
1.3研究内容概述 4
1.4论文章节安排 5
第二章 相关技术基础概述 … 6
2.1地形表示方法 6
2.2地形特征要素 6
2.3深度学习 7
2.2.1卷积神经网络 7
2.2.2生成对抗网络 8
第三章 地形生成模型 … 12
3.1地形生成模型网络结构 12
3.1.1模型概述 12
3.1.2生成器 12
3.1.3判别器 14
3.1.5 损失函数 15
3.2训练方法 15
第四章 数据获取与处理 … 17
4.1研究区域概况 17
4.2数据获取与处理 18
4.2.1数据收集 18
4.2.2数据预处理 18
4.2.3地形特征提取 19
4.3本章小结 22
第五章 实验过程与结果分析 … 23
5.1实验环境 23
5.1.1软件及硬件配置 23
5.1.2深度学习框架 23
5.2实验设计与步骤 24
5.3训练过程 24
5.4实验结果对比分析 28
5.4.1地形生成实验结果与分析 28
5.4.2实验结果评判准则 30
5.5地形渲染与应用分析 32
5.5.1多类型地形渲染 32
5.5.2局部地形修改 35
第六章 总结与展望 … 38
6.1 总结 38
6.2 展望 38
参考文献 … 40
致谢 … 44
第四章 数据获取与处理
4.1研究区域概况
本研究以构建多种风格地形为主要目标，研究通过虚拟生成地形表现不同地形特征的方法，以及分析地形中不同地形特征对虚拟地形模拟效果的影响。
根据研究目标，我选取了四种风格差异明显的地形进行研究。分别是高原、山地、丘陵和平原。高原，顾名思义就是平均海拔比较高的地方，但不是说有高山就是高原，而是指海拔在 500 米以上的广阔地区，地表相对平坦但不一定像平原一
样一马平川。总的来说，高原有三个特点：地域要辽阔，地表相对平坦，海拔 500
米以上。山地，首先就是要有高山，海拔超过 500 米且相对高差 200 米以上的群山
地区，和同样 500 米以上的高原区别就在于山地地形复杂没有平坦区域，基本都是连绵起伏一眼望不到边际的大山，通俗来说就是有高大群山起伏的地方。例如秦岭、大巴山区、太行山区、喜马拉雅山区，昆仑山、天山等等。丘陵，字面上看就是小土包的意识，海拔在 500 米以内，相对高差不超过 200 米，地面崎岖不平，但却起伏相对不大，呈现连绵不断的低矮山区地貌。丘陵和山地的区别就是海拔相对较低，相对高度低，起伏不大的小山头。平原，则指地势平坦辽阔、海拔相对较低的地区。例如，我国的东北平原海拔在 200 米左右，而华北平原和长江中下游平原
基本都在 50 米以下。
对于这四种风格差异明显的地形分别选择了具有代表性的研究区域。山地地区选择的研究区域是天山山脉、丘陵地区选择的是哈萨克丘陵、高原地区选择的是黄土高原、平原地区选择的是亚马逊平原。研究区域地图上具体位置如图 4.1 所示。
