在三维空间数据结构算法方面，杨必胜、李清泉、史文中提出了一
种用于多分辨率三维模型快速生成和传输的稳健算法；龚健雅提出了面 向对象的矢量栅格集成数据模型：还有邓念东，侯恩科提出了一种顾及 维数的三维空间拓扑关系描述框架；齐安文，吴立新等重点研究了基于 三棱柱体体元在三维地质建模中的应用；曹彤，李颖研究用于三维GIS 的八叉树和四叉树算法等；Klein 采用一种与视点相关的TIN 数据结构来 表示交互中的集合信息，当视点改变时，采用Delaunav 三角剖分法重构 侧TIN；Luebke 等提出了一种基于顶点数的简化算法，它可以对任意几何 模型进行简化；Hoppe 将他提出的渐进式网格模型也应用到地形当基于 OpenGL 三维分形地形的可视化研究4 中，并且提供了与视点相关的支 持，为了避免三角剖分给全局带来影响，他在算法中将地形预先分成大 小相等的若干块，在块内进行渐进式网格剖分。由于不能解决拼接问题， 块与块没有简化，这在一定程度上影响了模型简化的效率。 近年来，国内外在空间信息三维可视化方面的研究工作主要集中在 以下两个方面： 1.运用动画技术制作动态地图，可用于涉及时空变化的现象或概念的 可视性分析； 2.运用虚拟现实技术
进行地形环境仿真，真实再现地景，进行交互 观察和分析[15]。 空间信息三维可视化方面的研究存在的主要问题和解决途径。国内 外空间信息三维可视化方面的研究虽然取得了长足的发展和进步，但或 多或少都存在着不同程度的缺陷。其原因是多方面的，有客观因素，也 有主观因素，主要表现在： （1）研究团队过小。空间信息三维可视化方面的研究往往是由一个 单位、几个人开发与研制，其专业覆盖面窄，因此涉及领域非常有限， 所能投入的财力、物力等也非常有限。 （2）软件专用性较强，适用范围有限，通用性差。严格意义上来说， 空间信息三维可视化方面的研究软件还不能称之为软件，只能算是一个 针对特定问题的可视化计算程序。近几年，虽然不断的涌现出一些新的
算法，但仅能作为一些初步的尝试，距离应用其编制出成型的计算程序
来解决工程问题，还有相当漫长的道路。 （3）核心算法创新能力不足。算法是一个程序或软件的核心，但国 内外目前在空间信息三维可视化方面的算法研究方面，还停留在相互跟 踪国外研究的阶段，往往是国外学者提出了一种新的算法，国内再跟踪 研究，原始创新能力不足，这也是我国软件领域5 甚至整个科技领域普 遍存在的问题。 （4）商业化程度落后。 由于空间信息三维可视化方面的研究存在 着上述诸多问题，而对于从国外引进的一些商业软件，在具体使用时， 不可避免的要出现这样那样的问题。由于其代码的保密性，使我们不可 能进入程序内部去进行调试和加入自己的应用模块。因此，开发编写具 有自主知识产权的空间信息三维可视化方面的研究具有非常重要的学术 价值和很强的国防应用前景。 国内外空间信息三维可视化方面的研究的发展趋势。近年来，随着 计算机软、硬件技术的不断发展，空间信息三维可视化方面的研究内涵 也不断拓展，其发展趋势是： （1）驾驭式计算功能
(computationalsteering)：即以交互的方式监视 和干预
计算过程，通过实时的可视化处理将计算结果图像提供给用户， 用户通过判断可随时更改计算参数，从而干预整个计算过程。 （2）虚拟现实技术：通过虚拟现实软件及设备将计算结果转换成3D 立体图像，使用户更加直观地了解发展过程。 （3）并行计算：由于基于微观、细观、宏观的多尺度计算方法的不 断发展，对计算能力提出了更高的要求，由此，多CPU 的分布式网络系 统将逐渐成为主流。 在数值方法方面，近年来，一些新的计算方法不断涌现，主要概括 如下： （1）高精度算法：上世纪80 年代以来，以TVD、ENO、WENO 为代表的高分辨率方法占据了计算流体力学发展的主流。近年来，数值 方法研究又有新的突破，一些新型算法已经出现，其中有代表性的算法 有美国学者S.C.Chang 提出的时空守恒元解元（CE/SE）方法、日本学者
提出的约束插值剖面算法（CIP 算法）、香港学者徐昆发展的动力差分算
法（BGK 算法）、中国科学院力学研究所高智提出的摄动
有限差分算法和 摄动有限体积算法（PDF 和PVF 算法）等。 （2）无网格方法：Lucy 于1977 年提出了首个无网格法——光滑粒 子流体动力学方法，由于无网格方法既可像Lagrange 法一样跟踪材料变 形历史，又不涉及网格畸变问题，因此受到了广泛的重视，目前比较有 代表性的无网格方法有：光滑粒子流体动力学方法（SPH）、无单元Galerkin 方法（EFG）、再生核质点法（RKPM）、径向基函数法（RBF）、无网格局 部Petrov-Galerkin 方法
（MLPG）、单位分解方法（PU）、移动最小二乘法 （MLS）等。 （3）LevelSet 运动界面追踪方法：1988 年，Osher 等人提出了Level set 方法。它不需要显式地追踪运动界面，从而可以较容易的处理复杂的 物质界面及其拓扑结构发生变化的情形，界面的一些特征（如法向，曲 率等）直接隐含在levelset 函数中，便于精细地描述界面，还易于向高维 推广。此外，由于Levelset 函数的初值是光滑的
符号距离函数，因此采 用高精度、高分辨率格式成为可能。由于上述优点，使得LevelSet 方法 在运动界面追踪方面显示了巨大的潜力。
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