TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol.12, No.5, May 2014, pp . 4050 ~ 40 5 5   DOI: http://dx.doi.org/10.11591/telkomni ka.v12i5.4044          4050     Re cei v ed O c t ober 1 3 , 201 3; Revi se d Decem b e r  28, 2013; Accept ed Ja nua ry 1 7 , 2014   A Resizing Method for 3D Visualization of Digital  Elevatio n Models      Wei Yang 1 , Kun Hou 1,2, *, Xintong Yu 3 , Fanhua Yu 1   1 Colle ge of Co mputer Scie nc e and T e chno l o g y , Cha ngc hu n Normal U n iv ersit y ,    Cha ngch un, 13 003 2, Chi n a   2 School of Co mputer Scie nc e and Inform ati on  T e chnol og y, Northeast Nor m al Univ ersit y ,    Cha ngch un, 13 011 7, Chi n a   3 Colle ge of Mat hematics, Jil i n  Univers i t y ,    Cha ngch un, 13 001 2, Chi n a   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : houk4 31@ ne nu.ed u.cn       A b st r a ct   The div e rsity a nd vers atility  o f  displ a y d e vic e s  today  i m p o s es new  d e m a nds o n  d i gita l  elev ation   mo de ls (DEMs). T h is pape r propos es a  resi z i ng  me t hod for 3D vi suali z a t io n of DEMs based  on   topogr ap hic fe ature. T he pro pose d  me tho d   improves s e a m ing carv in g alg o rith m to resi ze DEMs inste a d  of   imag es accor d ing to th e cha r acterristics of  DEMs . T he prop osed r e si zing  met hod c o nsid ers not o n ly  geo metric con s traints but a l s o  the ch aracte ristics of  DEM s . Being  differ ent from th e traditi ona l red u c t ion   and ex pans io n  metho d s, the  metho d  not o n ly resi z e s  DE Ms, but also preserves the c haracter i stics of  Digita l  E l evati o n Mo del. T h e  meth od  is  i m pl emente d   and  e x peri m e n ts ar e  carrie d   out  on  actual  DEM  da ta.   It can be see n   from the c o mp ariso n  w i th scaling  metho d   th at the pro pose d  metho d  is effi cient a nd pr ovi des   better 3D visu a l i z a t io n of DEM s .    Ke y w ords : 3D  terrain, 3D vis uali z a t io n, disp lay dev ice, red u ction a l g o rith m, exp ansi on a l gorit hm    Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion  In rece nt years, with th e rapid d e velopm e n t of compute r  tech nolo g y, espe cially   comp uter gra phics, 3 D  vi sualization te chniqu e a nd v i rtual  reality t e ch niqu e, th e intuitive a n d   vivid 3D terrain visuali z ati on syste m  h a s be co m e  the focu s of rese arche s . Compa r ed to  2D  plane te rrain  whi c h i s   ch ara c teri ze d with sing ul a r ity and l a ck of  intuitiveness,  3D te rrain  can  transfo rm the  geographi c d a ta and its an alysis result s  into dire ct visible inform atio n, and ena ble   geog rap h ic i n formation vi sualization a n d  sp ace a nal ysis [1 -4]. Di gital Elevatio n Mod e ls  (DEMs)   is a  di gital ex pre ssi on  of la ndform  surfa c e  and  o ne  o f  the b a si c  da ta to d e scri be  terrain s , a n d  is  of great adva n tage to 3D v i suali z ation  a nd statisti cal  analysi s  of terrai n s.   No wad a ys m o re  and  mo re di splay d e vice s ap pea r i n  ou r life, di gital ca meras, PDAs,   PADs,  cell  p hone s,  comp uters an d  so  on. Mea n whil e we  want to  se e 3 D  te rra ins  on diffe re nt  displ a y  devi c es. Differe nt displ a y  devi c es have diffe rent resolution s, but  col u mn  and  row of  DEM  are  fixed. Th e  re sol u tion of  the DEM  should be c h a nged  (redu ce d or expa nde d) in  orde r to  fit  into different displ a y devices. Nu merou s  method s ha ve been deve l oped in rece nt years.   Vertex clu s te ring al go rithm  [5-8] divide s  the ve rtexes i n to som e  vertex cluste rs throu g h   spatial  pa rtitioning, a nd th en me rge  the  vertexes  wi t h in the  sam e   clu s ter i n to o ne vertex. Ve rtex  clu s terin g  al gorithm do es not depend  on topologi cal inform ation of the model (a djace n cy  relation s), a nd de pen ds on g eomet ric i n form at ion (ve r tex coordi nate s ).  Ho wever, ve rtex   clu s terin g  alg o rithm can no t keep the ch ara c teri stic of  the models a nd co ntrol e r rors.   Regi on Me rgi ng algo rithm  [9-14] me rge s  some  surfa c e regio n s to  form a surp erface.   Based  o n   co plana r  crite r i on, supe rfa c e alg o rith m  p a rtitions the   vertexes into  so me  co nne cted  regio n s an d  use s   polygon al pat ch in st ead  of ea ch  regio n   re spe c tively. Finall y , the algo rithm   simplifie s th e bo und ary  of polygo nal  patch a n d   triangul ates  polygon al p a t ch a gain.  T h e   algorith m  always co nsume  too much tim e .  Stepwise refinement  algo ri thm [15-1 9 ] p r ovide s   a n   a pproxim ation model of  the origin al  model, a nd i n crea se s the  details g r ad ually. Then,  t he alg o rithm   triangul ates the lo cal  regi on s  and do es n o t  stop until the app roxim a tion mod e l  achi eve the  use r -sp e cifie d  accu ra cy. The  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     A Resi zing M e thod for 3 D  Visuali z ation  of  Digital Elevation Model s  (Wei Yang)  4051 algorith m  in clud es g r e e d  insertion  method a nd hie r archi c al  segm en tation meth od.  Comp utation a l time of the algorith m  is very high.   Vertex De ci mation algo rithm [20-21]  remove s some detail s  and de cre a se s the  compl e xity of the m odel  b y  deleting  th e vertexe s .  F i rstly, the  alg o rithm  cla s sifies th e ve rte x es  according to l o cal topol ogi cal structu r e s  and geom etry information (sim ple point,  complex poi nt,  boun dary p o i n t, interior poi nt and  co rne r  point). T hen,  the algo rithm  sele cts the v e rtex which will  be deleted a nd deleted all  the adjace n t  facets of  the  sele cted vert ex and triang ulates the h o les  gene rated d u r ing the processing p r o c e dure. Th e  alg o rithm can n o t keep the smoothne ss of the  model s.  Edge  Colla pse alg o rithm [2 2-24]  so rts th e ed ge s a c co rding  to the  e rro r  whe n  the  edg es  are  delete d . The e dge  wit h  the mi nimu m erro r will  b e  delete d  firstly. If an edg e is  delete d ,  the   two end s of the edg e will  be merged in to one poi nt and the relat ed edg es  will  be deg rad e d  into  triangle s . Ho wever, the al gorithm h a s a  high time co mplexity.  Trian g le  Coll apse al gorith m  [25-27] m e rge s  th e th re e vertexe s   of the tri angl e i n to on e   vertex and  delete s  the degrade d ad jace nt triangl es an d the  original tri a ngle. The ti me   compl e xity of  the algorith m  is very high.   Wavelet [2 8]  De comp ositio n meth od  pro v ides  a perfe ct  math emati c al expressio n .  The   method was  prop osed by Loun sb ery an d De Rose in  1994. The m a in prin cipl e of the method is  decompo sin g  the 3 D  mo d e l into lo w  re solutio n  pa rts and  detail s  b y  wavelet. Th e low re sol u tion  parts a r e  su bset s of the  origi nal m o dels  and   the  vertexes are wei ghted   averag e of t he  corre s p ondin g  vertexe s ’ n e ighb orh ood s. Low  pa ss  filter is used  to reali z e  an d it sh ows l o w  freque ncy sig nals.  T he det ails  i n clu de a b stra ct wa vel e t  co efficient s.  Hi gh pass filter  is used to  reali z e  and  it  sh ows high  f r equ en cy  sig nals.  The  alg o rithm  only  works for trian g le n e two r k  with  sub d ivision conne ctivity.  The sim p le st and mo st pop ular meth od for re si zing th e DEM is scal ing method [2 9-33].   The metho d s mentioned a bove co uld b e  use d   to re size the DE M, but these  methods  are not al wa ys very effective to prese r ve the  char a c t e ri st ic s of  DE Ms.  Mo re  ef f e ct iv e resi zing  can o n ly be  achieve d  b y  consi d e r in g the  ch ara c teristics of DEMs and  no t only geom etric  con s trai nts.   Avidan an d  Shamir  publi s he d “se a m  carvin g” algo rithm in  200 7  [34]. A simp le imag e   operator  call ed seam  ca rving that co n s ide r s  th e im age  conte n t (conte n t-a w a r e image ) resi zing  for both red u c tion and exp ansi on is pre s ente d . A s eam is an opti m al 8-conn ected path of pixels  on a   single  i m age  from  to p to  bottom,  or l e ft to ri gh t, whe r e  opti m ality is  defi ned  by  an  image  energy functi on. By repeat edly ca rv ing  out or in se rting sea m s in o ne direction t he algo rithm  can   cha nge the a s pe ct ratio of  an image.   In this pa pe r, we  pro p o s e a  ne w m e thod for  re sizi ng  DEMs whi c h i s  b a se d on   topographi c f eature  (mo u n t ainou s re gio n , hill, plain,  high lan d , ba sin). Sea m  ca rving alg o rith m is  not oblivious  to the image conte n t, so we aim to  improve seami n g  carving alg o rithm to resi ze   DEMs in stea d of im age s  according  to t he  cha r a c teri stics of  DEM s . Th e p r op o s ed  metho d   use s   an ene rgy function defini n g the importa ntcan c e of  p o int in DEMs.  A enery path is a conn ected   path of low  energy point s cro ssi ng th e DEM from   top to bottom, or from l e ft to right. By  su ccessively removin g  or i n se rting en ery path,  we ca n resi ze the  DEMs in b o th  directio ns.       2. Methodol og y   2.1. Computation of  DEM  Parameter s   A DEM is a digital simulati on of terrain  surf a c e th rou gh limited ele v ation data. Elevation   data often u s e ab solute  h e ight or  altitude. In  a math ematical  se n s e, DEM i s  d e fined a s  a t w o- dimen s ion a l continuo us fun c tion [35-38]:    ) , ( y x D H  (1)     Whe r e  ) , ( y x  is the plane p o sit i on of terrain  point and  H  is elevation o f  the corre s p ondin g   point. The gradient of  ) , ( y x D  at point  ) , ( y x  is  the following vec t or:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 5, May 2014:  4050 – 40 55   4052 y D x D G G D y x  (2)     The gradie n t is the dire ctio n in whi c h the  f unction in creases the mo st quickly at point  ) , ( y x :     2 1 2 2 ) ( y x G G D mag D  (3)     Whe r e D  is th e maximum  value  of  ) , ( y x D  as  per unit  of dista n ce i n crea se s. T h e   topographi c f eature s  i s  m o re  and  mo re obviou s   wit h  the in crea sing  D . For  con v enien ce of   cal c ulatio ns, we cal c ul ate   point -to-p o in t  partial   de ri vatives  of DEMs ( x D  and  y D ) to   detect ed ge s of obvious to pographi c fea t ures. Th i s  le ads to the foll owin g ene rgy  function:     | | | | ) ( D y D x D E  (4)     2.2. Reduc ti on Algorith m   The key prob lem of redu cti on algo rithm i s  ho w to sel e ct the point s to be rem o ved. Our  goal i s   rem o ving the  ba ckg r oun d p o ints  whi c h  are  ind epen dent  of topog rap h ic fe ature  with l o w  energy. Topo grap hic fe atu r e p o ints  are  with hi g h  e nergy [34].  Energy fun c ti on defini ng t he  importa nce o f  pixels, sin c e an o p timal  strategy to  pre s e r ve en e r gy wo uld b e  to remove t h e   points with  lo we st en ergy  in a s cendi ng  order. if  we  remove  a  different  num ber of p o ints fro m   each row or each  column, the visual  coherence  of  the DEM will be destroyed and visual artifact s  will be introduced [39].   Therefore,  we nee d a  re si zing  ope rato r that ca n pre s erve  the  co ntinuity of DE Ms. Thi s   lead s to the improve d  se a m  carvin g alg o rithm an d the definition of  energy path s .  Becau s e   we want  to re size  the DEMs (remove or  i n sert  some poin t s  from ea ch row  an d   each col u mn ), we firstly re move or in sert one point fro m  each  ro w a nd col u mn.   Formally, let  D  be a  m n  DEM and defin e  a vertical en ergy path b a s ed o n  the  x   dire ction an d a hori z ontal e nergy path b a s ed o n   y  dire ction to be:    1 | ) 1 ( ) ( | , . . , } ), ( { } { 1 1 i x i x i t s i i x p P n i n i x i X  (5)     1 | ) 1 ( ) ( | , . . , ))} ( , {( } { 1 1 j y j y j t s j y j p P m j m j y j Y  (6)     Whe r e  x  is a  mappin g  of   m n x , , 1 , , 1 :  and  X P  is a vertical en ergy  path in  DEM  from top to bottom (the first row to the last ro w), co ntaining on e, and only one, point in each ro w  of the DEM. Similarly,  y  is a mappin g  of  n m y , , 1 , , 1 :  and  Y P  is a horizontal  energy path in DEM from l e ft to right (the first col u mn  to the last co lumn).   The definitio n s  of  X P  and  Y P  lea d  to the follo wing  optimal  energy path (OEP, the path  to be remove d or inserte d ) * P  that minimizes  this  path cos t:    n i i P P p D E P E P 1 * )) ( ( min ) ( min  (9)     The optim al energy path  can  be foun d  usin g  dynam ic prog rammi ng [40]. First comp ute   the cumulativ e  minim u m e nery fo r all  po ssi ble  co nne cted path s  fo r  each p o int in   the DEM.  Th en  backtra ck to find the path o f  the optimal energy path.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     A Resi zing M e thod for 3 D  Visuali z ation  of  Digital Elevation Model s  (Wei Yang)  4053 The propo se d red u ctio n a l gorithm i s  an  it erative pro c e ss by repe atedly removi ng OEP   as  follows :   Step 1, Calculate REM, which is the number  of columns (rows) which  will be removed.  Setp 2, Calcu l ate EnergyM a trix, which  st or e s  the ene ry of each poi nt in the DEM.  Step 3, Loop,  step is 1, fro m  1 to REM DO   Step 3.1, Find a OEP.  Step 3.2, Re move the OEP.    3.3. Expansi on Algorith m   The p r o p o s e d  expa nsi on  algorith m  i s   also  an  iterat ive pro c e s s b y  repe atedly  inse rting   energy path a s  follows:   Step 1, Calculate ADD, whi c h is the num ber  of columns (rows)  whi c h will be added.  Setp 2, Calcu l ate EnergyM a trix, which  st or e s  the ene ry of each poi nt in the DEM.  Step 3, Loop,  step is 1, fro m  1 to ADD DO   Step 3.1, Find the ADD O EPs.  Step 3.2, Co mpute the  averag e of the l e ft neighb ors and  right n e i ghbo rs  of the  ADD  OEPs and  st ore the ave r age value s  i n  ADD ave r a ge OEPs (A OEPs, top a nd bottom in  the   hori z ontal ca se).   Step 3.3, Add the ADD AO EPs into the raw DEM.       3. Results a nd Discu ssi ons   We sele cted  GTOPO3 0 DEM for ou r study. GTO P O30 is a g l obal digital  elevation   model  (DEM ) with a  ho rizontal g r id  sp acin g of  3 0   arc second s.  GTOPO 30  wa s de rived  from   several ra ster and vector source s of topogra phi c information. Fo r e a sie r  distri but ion, GTOPO3 0   has b een divi ded into tiles [41]. The study are a  (Fig ure 1 ) , betwe en ea st longi tude 20° to 6 0 °   and  south l a titude 10 ° to 6 0 °, is lo cate d  in so uthea st Africa.  Th ere are 750 ro ws by  600 colu m n s  in the raw  DE M matrix.        Figure 1. The  GTOPO30  DEM of the Stu d y Area       In order to examine the  suitability and perfo rmance of the propos ed method, it was  impleme n ted on  the study area. We   co mpare  t he  propo sed  re du ction m e thod  to the  stand ard   scaling m e th od whi c h i s  si mplest a nd m o st pop ula r . Figure  2 and  3 sho w  the  DEM re size d u s i n g   the scali ng  a nd p r op osed  method s  re spectively . Th ere  are 3 75  rows  by 30 0  col u mn s in   the   resi ze d DEM.  Based  on th e com pari s o n  of the tw o figure s , it ca n be seen that  the pro p o s e d   method is a b le to preserve  the characte ristics  of DEM. It can be con c lud ed from the com pari s o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 5, May 2014:  4050 – 40 55   4054 that the prop ose d  method  is efficient and provid es   better 3D visualization of DEM. Contra ry to   the scalin g  method, the  prop osed m e thod will  not   alter imp o rta n t topog raphi c featu r e of t he  DEM (a s defi ned by the en ergy functio n ), and  pre s e r ve the cha r a c teristi cs of the  DEM.          Figure 2. The  DEM Re size d usin g the Scalin g  Method   Figure 3. The  DEM Re size d usin g the  Propo se d Re ductio n  Meth od                     4. Conclusio n   In this p ape r,  we  present  a metho d  for DEM  re sizi n g . The  pro p o s ed  metho d  i m prove s   seami ng ca rving  alg o rithm  to  re size DEMs  in stea d of  image s a c co rding  to the  chara c te rri stics of   DEMs. T he  prop osed  re sizing  metho d  co nsi ders  n o t only ge om etric  co nst r ai nts b u t also  the   cha r a c teri stics of  DEMs.  We  woul d li ke to ex tend  the p r op osed  method to  ot her  domai ns,  4D  GIS would be  the first.      Ackn o w l e dg ements   This re se arch is supp orte d by the   Nat u ra l  Scie nce  Found ation  o f  Cha n g c hu n  No rmal  University. The auth o rs g r atefully a c kn owle dge  th e helpful comm ents  a nd sug gestio n s of  the   reviewers, wh ich have imp r oved this pa p e r.       Referen ces   [1]  Hou H, Z h ang  J. Researc h  o n  rea l -time  vis ualiz atio n of l a rge-scal e  3 D  terrain.  Pr oced i a  Eng i ne eri n g .  201 2; 29: 170 2 –17 06.   [2]  Mitasova H, Harmon RS, W eaver KJ, Ly o n s NJ, Ov erton MF . Scientifi c  vis ual izati on of  lan d scap e s   and l a n d forms.  Geomorph olo g y . 2012; 1 37: 122- 137.   [3]  F o loru nso OA, Mohd SS, Lk otun AM. Aug m ented r eal it y protot ype for  visual isin g l a r ge se nsors .   datasets.  T E LKOMNIKA Indones ian J ourn a l of Electrica l  Engi neer in g . 2011; 9(1): 1 61- 170.   [4]  Den g  Y, Z hou Q, F ang W .  R e searc h  on tra i n visu aliz atio n  of different re soluti on in T C S simulati on.   Te lkom n i ka . 20 13; 11(1): 3 83- 391.   [5]  Rossignac  J,  Bo w e l P.  M u lti -resoluti on  3 D   appr oxi m ati ons  for re nd erin g  compl e x sce ne s . Geometri c   Mode lin g in C o mputer Graph i cs. Ne w  Y o rk. 199 3; 455- 465.   [6]  Lo w  KL, T an T S .  Model si mplificati on us in g vertex-cluste r ing . Proc. ACM Sy mposium on Interactive  3D Graph ics ’9 7. Ne w  York. 1 997; 75- 82.   [7]  Schaufl e r G,  Sturzlin ger W .   Gener ating  multipl e  leve ls  o f   detai l fro m   p o lyg ona l g e o m etry mod e ls .  Proc. Virtual E n viro nments ’9 5. Ne w  York. 1 995; 33- 41.   [8] Lue bke   D.  H i e rarchic a l  stru ctures for  dyn a mic  poly g o n a l  si mp lific ation .  De partment   of Com puter   Scienc e. Unive r sit y  of North C a roli na at  Ch ap el Hi1 1. Rep o rt number: 96- 00 6. 1996.   [9]  Kalvi n  AD, Cu tting CB, Ha d dad B, N o z ME.  Constructin g  topo log i ca lly  conn ected su rfaces for th e   compre hens ive  an alysis  of  3 D   med i ca l stru ctures . Proc. I m age  Process i ng. SPIE. 1 9 9 1 ; 14 45:  247- 259.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     A Resi zing M e thod for 3 D  Visuali z ation  of  Digital Elevation Model s  (Wei Yang)  4055 [10]  Kalvi n  D, T a ylor RH.  S u p e r f aces: poly h e d r al a pprox i m at ion w i th  bou n ded  error . Pr oc. Medic a l  Imagin g : Image Captur e, F o rmatting an d  Di spla y. SPIE. 1994; 21 64: 2-1 3 .  [11]  Kalvin D,  T a y l or RH.  Superf a ces: poly gonal mesh simp lif ication w i th  bounded error.  IEEE Computer   Graphics a nd  Appl icatio n . 19 96; 16(3): 6 4 -7 7.  [12]  Hinker P, Ha n s en C.  Ge om etry o p t i m i z ati o n . Proc. IEEE  Visua lizati on ’ 9 3. Los Alam ito s . 1993; 18 9- 195.   [13] Gourdo n.  Si mplificati on  of irr egu lar surfac e  mes hes i n  3 D  medic a l i m a ges . Proc. Co mputer Vis i on,   Virtual R eal it y ,   and Me dici ne.  199 5; 413- 419.   [14] Red d y   M.  SCROOGE: Perceptually-dri ven polygon  reduction . C o mput er Grap hics F o rum. 1 9 9 6 ;   15(4): 19 1-2 0 3 .   [15]  Schmitt F, Bar s k y   B, Du WH.   An  ad aptiv e s ubd ivisi o n   met hod  for s u rfac e-fitting fro m  s a mpl ed  data .  Proc. SIGGRA P H ’86. 1986;  179- 188.   [16]  Heckb ert PS, Garlan d M.  Survey of poly g o nal surfac e si mp lificati on a l g o rith m . Proc. SIGGRAPH ’97.   199 7.  [17]  Fow l er RJ, Little JJ. Auto matic e x tractio n  of irregu lar  net w o rk  dig i tal  terrain mo de l.  Co mput er   Graphics . 19 79 ; 13(2): 199-2 0 7 .  [18]  F l orian i  LD,  F a lcid ie no  B, Pien ovi C.  D e la una y- bas ed  repr esentati o n of  s u rfaces  defi ned  ov er   arbitrari l y  s h a p ed dom ains.  C o mputer Vis i on , Graphics, and  Imag e Proces sing . 19 85; 32( 1): 127-1 40.   [19]  Catmull  E, Cl ark J. Rec u rs iv el y  ge nerate d  B-spl i n e  su rfaces  on  arb i trar y topo lo gi cal mes hes .   Co mp uer Aid e d  Desi gn . 19 78 ; 10(6): 350-3 5 5 .  [20]  Schroe der W J ,  Z a rge  JA, L o r ense n  W E . D e cimatio n  of tri a ngl e mes hes.  Co mp uter Gra phics . 19 92;  26(2): 65- 70.   [21] Ciamp ali n i  P,  Cign o n i  C, M o nt ani, Sc opi gn o R. Mu ltires ol ution  dec i m a t ion  ba se d on  gl ob a l   e rro r.  The   Visua l  Co mp uter . 1997; 1 3 (5) :  228-24 6.  [22]  Hop pe H, DeR o se T ,  Du cham p T .  Mesh optimizatio n.  Co mputer Graph ics . 1993; 27( 1): 19-26.   [23]  Garlan d M, Heckbert P.  Surface simplific atio n usin g qua dri c  error metrics . P r o c .   Computer Graphics.   Los Ang e l e s. 1997; 20 9-2 16.   [24] Hop pe  H.  Ne w  quadric me tric for simpl i fying  mes hes  w i th appear an ce Attributes . Proc. IEEE  Visua lizati on. San F r ancisc o . 1999; 5 9 -66.   [25]  Hama nn. A d a ta red u ctio n  scheme for  triang ulat ed s u rfaces.  Co mput er Aid ed Ge o m etric  Des i gn .  199 4; 11(2): 97 -214.   [26]  Isler V, Lau  R W H, Green M.  Rea l -time  muf t i-resoluti on  mode lin g for co mp lex virtu a l  e n viro nments .  Proc. Virtual R ealit y Soft w a r e  and T e chnol o g y . H ong Ko ng . 1996; 11- 19.   [27]  Li GQ, Li X M , Li H.  Mesh simp lificati on b a s ed sub d ivis io n . Proc. Computer-Aid ed Ind u strial Des i g n   and C onc eptua l Desig n . She n z hen. 19 99; 35 1-35 5.  [28]  De Ros e  T ,  Lounsb e r y  M, W a rren  J. Multires oluti on a n a l ysi s  for surf aces  of arbitrar y to p o lo gica l t y pe.   ACM T r ansacti ons on Grap hic s . 1997; 16( 1): 34-7 3 .  [29]  Lu  X, W ang J, Z hang F .  Sei s mic coll apse  simulati on of s patia l RC fram e structures.  Computers &   Structures . 201 3; 119, 14 0-15 4.  [30]  Barnes R, L e h m an C, Mul l a  D.  Priorit y -fl o o d : An optima l   depr essio n -fill i ng a nd  w a t e rs hed- lab e li ng   alg o rithm for di gital e l evati on  mode ls.  Co mp uters & Geosci ences . 20 14; 6 2 : 117-1 27.   [31] Rein oso  JF .   A priori horiz onta l   disp lac e ment (HD)  estimati o n  of h y dr olo g ic al featur es  w h en vers ion e d   DEMs are use d .  Journa l of Hydrol ogy . 20 13 ; 384(1-2): 13 0 - 141.   [32]  Ahmet OA, Ek sert ML, Ay din MS . An evalu a tion of ima g e  reprod uction  alg o rithms for hig h  contrast   scenes o n  lar g e and sma ll scr een d i spl a y de vices.  Co mp uters & Graphics . 2013; 37: 88 5 - 895.   [33]  Behre n s T ,  Z h u A, Schmi d t K ,  Scholte n T .   Multi-sca l e  d i gi tal terrai n  a n a l ysis  an d feat ur e sel e ctio n for   digit a l soi l  map p in g.  Geoder ma . 2010; 1 55: 1 75-1 85.   [34]  Avida n  S, Shamir A. Seam carv in g for content-a w a re ima ge resizi ng.  ACM T r ansactio n s on Graphics .  200 7; 26(3): 10 .  [35]  Hou  K, Ya ng   W ,  Sun JG, Su n T L . A metho d  for  e x tractin g  dra i na ge  n e t w orks  w i t h  h eur i s tic inform ation   from digita l ele v ation mo dels.  W a ter Science  and T e ch no log y . 2011; 64( 11) : 2316-2 3 2 4 .  [36]  Z hou H, Sun J,   T u rk G, Rehg JM.   T e rrain S y nthesis from Di gital El evati on  Mode ls.  IEEE Transactions   on Visu ali z at io n and C o mp uter Graphics . 2 007; 13( 4): 834 –84 8.  [37]  Yue T ,  Chen C ,  Li B. A high-a ccurac y   m e tho d  for fillin g void s and its verific a tion.  Intern ati ona l Journ a l   of Remote Sensing . 20 12; 33( 9): 2815- 28 30.   [38]  Lin g  F, Zhan g  QW , W ang C .  Fillin g vo ids  of SR T M   w i th  Lan dsat se nso r  imag er y i n  ru gge d terra in .   Internatio na l Journ a l of Re mote Sensi n g . 2 007; 28( 2): 465 -471.   [39] Rubi nstei n   M,  Shamir A, Avi dan S.  I m prov ed Se a m  Carv ing for V i de o  Retarg eting . Proc. of ACM  SIGGRAPH 2008. Ne w  York.  2008.  [40]  Le w  A, Mauch  H. D y n a mic Pr ogrammi ng: A Comp utation a l  T ool. Springer.  2007.   [41] http:// w w w . usgs.gov.        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.