一种网格拓扑关系的三角网切割算法

针对目前的三角网切割效率不高的问题,该文提出了一种网格拓扑关系搜索的三角网模型切割方法。利用三角网模型中三角形的索引和顶点索引,构建边的索引,从而构建点索引、边索引和三角形索引之间的拓扑关系,最终形成三维模型的"边-顶点-邻接三角形的拓扑关系"。根据当前屏幕范围,提取三维视景体内的三角形,利用GPU并行运算,快速获取离视点最近的三角形索引,从而获取到所有三角网中的第一层三角网,并根据拓扑关系提取边界三角形,再利用基于边的约束对边界三角形进行重新剖分。实验结果表明,该方法可以快速准确地完成离视点最近的三角网模型表面的切割。     

利用三维可视化平台快速计算地质灾害区塌方量的方法研究

基于三维可视化平台,利用离散点内插的方法构建地质灾害区表面TIN模型,并利用C#语言实现地质灾害区塌方量的算法.在理论上该方法所描述的地面模型逼真且能保持原始数据的原有精度,而且采用TIN进行体积计算,易于计算机实现.通过塌方区实例数据验证该方法具有速度快、精度高、作业效率好等优点,可以满足地质灾害应急需求.     

三维CSG-BRep拓扑模型的研究

针对目前通过离散点云来构建的三角网模型具有数据量大,难以拆分,没有拓扑关系等缺点,提出一种特殊的CSG-BRep模型数据结构,该数据结构可以全面细致地记录模型内部的拓扑关系。利用激光雷达点云作为模型的数据来源,结合文中提出的数据结构,构建三维精细CSG-BRep拓扑模型。该模型与普通三角网模型相比,各个构件可以拆分,所占用内存较少,并具备更完善的拓扑关系。     

巷道与地层交切建模研究

基于剖面的三维地质建模为巷道与地层交切建模的理论基础,提出一种巷道与地层交切建模方法。考虑到交切模型的复杂性,对交切模型进行剖分,依次构建出含巷道断面的地层剖面模型、巷道与地层剖面的交切模型及巷道与地层模型的交切模型。实验结果表明,该交切模型的方法是可行的,保证了地层与巷道模型的空间拓扑关系,为相关三维地质建模提供借鉴。     

地形TIN模型的实时连续LOD算法设计与实现

为了实现基于不规则三角网(TIN)地形模型的动态细节简化模型,文中介绍了一种有效的方法,即在一种新的三角网数据结构基础上,通过重复执行模型中边的"折叠"(即顶点"合并")操作,预先计算模型中每个顶点"重要性"值,根据"重要性"对模型的三角形和顶点列表进行重新排序并将结果存储在数据结构中.在显示过程中,根据对地形的精度要求和事先存储的结果自适应地快速获取所要显示的顶点和三角形,实现TIN模型的实时动态构网显示.基于该算法,在两个不同细节的TIN模型进行过渡时可以进行快速线性插值,实现了不同细节模型间的连续过渡.     

一种三维网络GIS空间数据可视化方法的研究

三维GIS空间数据可视化是三维GIS建模的基础,针对网络环境下三维GIS在空间可视化方面存在的不足,本文提出了一种基于VRML的真三维模型构建方法。以点、线、面和体四类拓扑元素之间的拓扑关系为依据组织建立数据库,结合分布式虚拟现实技术搭建起真三维模型网络发布平台,成功实现三维空间数据的可视化。研究表明,该方法能根据三维拓扑关系建立真三维模型,为三维数据的可视化和共享、真三维GIS空间分析提供了一种新的方案。     

基于对象管理器的四面体集成模型

基于空间数据综合分析的目的,从空间认知的角度出发,提出了以四面体为基本体元,表面TIN隐含的集成模型构想。在对点、线、面、体元之间拓扑关系精心设计的基础上,采用面向对象的思想构建了对象管理器,对空间微观数据及其相互间的复杂关系进行集成组织管理,有效地使空间对象（四面）体模型与表面（TIN）模型在数据层面上得到有机整合,实现了两者之间的无缝结合。在此基础上完成了对上述集成模型的构建,并实现了对模型的拣选、切割等操作,实例验证了该模型的正确性、可行性。     

三维地质建模中的构建TIN优化算法及实现

在由等值线构建TIN的算法中,存在"平三角形"的缺陷,降低了所构TIN的质量,影响了建模质量。在前人研究成果的基础上,利用递归思想对"平三角形"区域进行分情况处理。优化算法结合全新设计的数据模型实现了全拓扑信息的记录与动态更新。通过对算法的解释并通过VC++实现,从理论与实际上证明了该算法能够提高TIN质量,实现对三维地质体更精细的模拟;并对拓扑信息进行了有效的动态更新和保存。基于递归的解决方案使算法易懂易实现,达到了效率与效果的平衡。     

网络三维GIS空间数据存储及动态拓扑方法北大核心CSCD

针对当前网络环境下三维GIS在拓扑关系的建立与表达、地学数据共享和互操作方面存在的不足,该文提出了一种网络环境下的三维实体拓扑关系构建方法。以关系数据模型来表达点、线、面、体及复杂体5类拓扑元素间的拓扑关系,结合插件式虚拟现实技术,在分布式结构下建立真三维实体的网络发布平台,并实现了三维模型的可视化和三维空间实体拓扑关系的查询。研究表明,该方法能根据三维空间拓扑关系快速重建地理实体,为三维空间数据的交互和共享、网络环境下的真三维空间分析提供新的方案。     

基于ArcEngine地质体三维建模研究

基于GIS思想,探讨了在ArcEngine与Visual Studio2008开发平台下采用混合空间数据模型与GIS模型相结合的方法建立地质体三维模型。经过探索与实践,在ArcEngine组件平台下寻求出一套构建三维地质体的接口与方法。针对往常通过钻孔数据直接构建地质层TIN存在棱角分明与实际地质体不符等缺陷,本文提出由钻孔数据通过克里金插值构建地质栅格层集,再转化成地质TIN层集的间接方法,经试验证明该方法能较好地完成对真实地质层的模拟。本研究对基于GIS平台开发构建地质体三维模型进行了有益的尝试,为地质体的三维模拟以及地下空间数字化系统的建设提供一定参考。     

顾及拓扑的室内薄壁三维模型重建方法

针对当前室内三维重建没有同时顾及内、外拓扑和建筑部件语义的问题,该文提出了一种顾及拓扑的室内三维薄壁模型重建方法。该方法在已有的二维数据基础上,利用"推拉"操作,直接生成保留语义的室内薄壁三维拓扑数据模型,并通过实验进行了验证。结果表明,该方法生成的三维模型保留了墙、门、窗等建筑部件,并顾及了内、外拓扑,能够快速生成室内薄壁三维模型,为室内导航、室内应急等应用提供了模型基础和方法借鉴。     

地形可视化仿真建模技术研究与实现

在地理信息的三维可视化的研究中,TIN是构建DEM最常用的方法,为了使生成的TIN模型更具有真实感,提出了基于VB与DirectX表面绘制的方法,并通过实例验证了该方法的可行性。     

一种利用改进的扫描线算法计算拓扑关系的方法

针对以往拓扑关系计算方法的缺陷,提出一种利用改进的扫描线算法计算矢量数据拓扑关系的算法(TCBSL)。该算法以平面扫描转换法的思想为核心,通过改进扫描线算法结构,并引入拓扑关系判别参数,实现了较为高效地计算矢量数据空间实体之间的拓扑关系。此外,以该算法思想为依据,利用eclipse构建了矢量数据拓扑关系计算模型,并利用该模型对深圳市OSM矢量数据进行实验。实验显示,该算法可以较为正确地计算点线、点面、线线、线面及面面之间的拓扑关系,且效率较高,易于计算机系统的实现。     

顾及外拓扑的产权体构建及其3-组合图表达

为构建和表达顾及外拓扑的产权体，以现有楼层平面图为基础，采用"推拉"二维图形的方式生成产权体三维模型，并使用3-组合图表达产权体的内拓扑与外拓扑，提出基于带权关联图与关联矩阵的"推拉"间隔传递方法，基于老新间隔对照关系的组合图飞镖生成方法以及组合图β关系的添加算法。通过"推拉"平面图的方式可以生成产权体三维模型；3-组合图可以表达产权体的内拓扑和外拓扑，并能提高构体效率。     

基于庞卡莱代数边界理论的三维地籍TEN模型

针对空间权属单元排他性特征,本文对不规则四面体格网的拓扑关系进行有效性筛分,细化出9种有效拓扑关系并对其进行描述,同时,建立相应拓扑规则,完成TEN模型改进并应用于三维地籍建模。基于庞卡莱边界代数和理论,推演了空间权属单元的合并算法,使其聚合为多胞元复合体,用以模拟权属空间。通过分析,提出10个剖分规则,实现了TEN复合体的分割。在VC++开发环境下,对合并与剖分进行了编程实现。实验证明,改进后的地籍TEN模型具有拓扑关系精练、易于实现的优点,能有效构建真三维权属空间,不失为一种简单高效的三维地籍建模方法。     

基于等高线的三角网快速构建与处理

采用一种利用等高线数据，快速处理和优化TIN的方法。该方法首先将等高线离散成数据点集；然后利用凸壳技术快速地进行三角形构网；再利用TIN的拓扑结构快速内插入等高线，形成约束TIN；最后利用三角形与特征边的关系及TIN的拓扑结构，从而快速消除平坦三角形，提高TIN的质量。     

逆断层三维地质体直接体绘制技术研究

带有逆断层的地质体绘制一直是三维地质体建模的难点,已有软件通过划分断块,对断盘两侧地层分别建模型,不仅程序复杂,最后结果难以耦合.本文提出了一种新的三维地质体综合体建模技术,利用钻孔数据获取层面和断面数据,直接插值形成分层界面,完成复杂断块实体模型的绘制,该方法不仅适合层状连续地层绘制,而且能够将正断层、尖灭和逆断层统...     

基于TIN的矿体精细模型的构建与更新研究

为了获取更多关于矿体的信息,增加矿体的利用价值,对价值较高的矿体精细模型进行研究。利用宝日希勒露天矿5、6、7、8月份的采掘平面图建立三维模型和进行模型体积的计算与分析并设计展示模型的窗口。在约束条件下TIN的构建,根据实际情况对所有离散点的内部和边界加以约束,然后在TIN的基础上建立矿场三维模型,并提高三维模型的精度。应用了一种积分的方法来计算矿场表面模型的体积,通过这个方法能够提高计算精度,对最后得到的体积数据进行分析,直观体现宝日希勒露天矿在这几个月中的工作情况。将TIN展示在设计的窗口之中,在GIS平台上搭建完成,将展示的矿体三维模型进行浏览、放大、缩小的展示功能,并且通过三维模块的展示功能,将已有数据的模型更直观立体的展示,使变化更直观。通过AE环境下,VS中利用C#进行编程设计来实现一些功能,在这些功能的基础上,添加了一些测量两点间通视距离、计算多边形面积、计算TIN模型体积的功能。通过基于TIN的矿体精细模型,预测矿体的属性特点、发展方向等方面,在增加矿体实体模型所反映信息量的同时,也增强了其实用价值。     

不规则三角网的几种数据结构及其存储机制研究

在比较分析了TIN的几种常见数据结构的基础上,针对TIN拓扑查询与搜索问题,提出了另外几种强调边拓扑信息的TIN数据结构,根据拓扑关系的表达方式可以将它们分为内存索引式结构、数组索引式结构及二者的混合结构,并给出了这些数据结构的多种序列化存储方式:数组索引直接存储、对象ID存储法、PythoncPickle存储、对象内存地址的存储法。研究比较发现数组索引直接存储的数据占用空间最少,对象ID存储法和对象内存地址存储法的二进制方式占用空间相同,Python cPickle只适合于极小规模的TIN数据的存储。对基于不同数据结构的TIN模型构网效率测试表明,不包含边信息的结构的构网效率最高,含有边信息的结构中采用数组索引表示拓扑关系的构网效率最高。研究结果将对TIN模型的软件实现具有理论及应用价值。     

地形TIN模型的实时连续LOD算法设计与实现

为了实现基于不规则三角网(TIN)地形模型的动态细节简化模型,文中介绍了一种有效的方法,即在一种新的三角网数据结构基础上,通过重复执行模型中边的“折叠”(即顶点“合并”)操作,预先计算模型中每个顶点“重要性”值,根据“重要性”对模型的三角形和顶点列表进行重新排序并将结果存储在数据结构中。在显示过程中,根据对地形的精度要求和事先存储的结果自适应地快速获取所要显示的顶点和三角形,实现TIN模型的买时动态构网显示。基于该算法,在两个不同细节的TIN模型进行过渡时可以进行快速线性插值,实现了不同细节模型间的连续过渡。