煤矿虚拟环境的巷道3维建模研究

文中首先对煤矿井下巷道的类型进行了概述,把巷道分为巷道体和巷道节点,根据弧段节点拓扑数据结构思想,分别进行3维建模,设计了巷道体和巷道节点的数据结构以及算法,并且构建了巷道间的拓扑关系,利用C 、OpenGL编程语言和SQL Server 2000数据库,以及多线程技术、多媒体技术及人造视差的立体技术,开发了一套3维煤矿虚拟现实系统.该系统既具有巷道的3维显示功能,又具有查询功能,并为以后的空间分析奠定了良好的基础.     

煤矿虚拟环境的巷道3维建模研究

文中首先对煤矿井下巷道的类型进行了概述，把巷道分为巷道体和巷道节点，根据弧段节点拓扑数据结构思想，分别进行3维建模，设计了巷道体和巷道节点的数据结构以及算法，并且构建了巷道间的拓扑关系，利用C＋＋、OpenGL编程语言和SQL Server2000数据库，以及多线程技术、多媒体技术及人造视差的立体技术，开发了一套3维煤矿虚拟现实系统。该系统既具有巷道的3维显示功能，又具有查询功能，并为以后的空间分析奠定了良好的基础。     

测绘软件开发课程中面向对象思想的教学方法

针对测绘数据组织与软件开发的基本方法,对《数据结构》这门课程在测绘行业数据处理中的作用进行了客观评价,并对面向对象的编程思想在测绘行业数据处理中的重要性进行了分析,提出了在测绘软件开发类课程中应加强《数据结构》这一课程内容的讲解,并实现其与面向对象编程思想的融会贯通。立足于当前测绘工程专业本科教学中软件开发类课程,以机助控制网平差算法的设计与实现为例,结合测绘行业数据处理的特性,探讨了面向对象的程序设计方法在测绘行业经典数据处理中的应用,通过上述教学改革措施,一方面,教会学生利用《数据结构》的思路实现对测绘行业数据的有效管理;另一方面,促进学生在短期内实现对面向对象程序设计方法的良好把握,从而实现测绘行业软件的高效、高质量研发。     

地理国情普查样本数据处理系统设计与实现

分析了遥感影像解译样本的数据结构,研究了影像、图形、数据库等数据编程接口及交互操作算法,设计了数据处理系统数据库与各项功能模块,给出了C++6.0环境下Bresenham直线图形绘制算法接口函数,实现了数据处理系统的研发,最后进行了系统功能与性能测试。结果表明,系统实现了样本数据自动化、批量处理,性能稳定,提高了生产效率与成果质量。     

基于特征元的符号库数据结构及算法探讨

空间数据符号化是GIS中数据可视化的重要手段,是目前GIS实现过程中计算机时间开销最大的工作之一.提高空间数据符号化效率,是提高GIS软件性能的重要方面,本文提出考虑全局优化、面向符号对象整体、基于特征元的算法设计思想.据此提出一种基于特征元的符号库的数据结构及实现算法.实验表明,运用该算法及相关数据结构的空间数据符号化软件不仅效率优于传统算法,而且扩展了符号库法实现空间数据符号化的功能.     

基于分层分块数据组织的双向A*算法

研究了路网的数据组织方法,采用了C STL实现道路数据的分层分块存储,设计了道路网络分析中的双向A*算法,试验验证了其正确性。     

一种基于圆形窗口的多边形裁剪新算法

本文在相关文献提出的圆形窗口裁减算法基础上,提出了一种圆形窗口裁剪多边形的有效算法.该算法的基本思想是,建立单线性链表数据结构来存储多边形的顶点以及多边形与圆的交点,使用一种免解二次方程的算法来求交点的坐标.该算法与其他同类算法相比,具有较简单的数据结构和较快的运行速度.     

地形特征提取的一种简易算法

地形特征作为基本地理要素,从DEM数据中提取其隐含的地形结构信息是非常重要的。本方法采用距离倒数加权法建立格网DEM,提出一种直接比较高程值来提取地形特征的简易算法,并利用差分算法计算坡度和坡向,通过V isual C++软件平台,编程实现格网DEM地形特征的自动提取,进行三维立体显示。该算法易于编程实现,数据结构简单,程序运行效率高,提取结果与真实地形基本拟合。     

大规模场景中多分辨率地形TIN模型

为了实现大规模场景的多分辨率显示,文中利用LOD细节分层思想提出了一种地形TIN模型.重点解决不同分辨率TIN模型间的连续过渡问题,以及分块TIN模型的创建问题,包括TIN构网时的数据结构设计和算法优化.     

基于STL的A*路径规划算法设计与实验

以图论作为理论基础分析道路网络数据,采用C 标准模板库(STL),针对道路网络的特征,分析设计了A*路径规划算法并给出实例。     

大钝角剖分与最小二乘法约束迭代算法优化TIN模型研究

TIN模型通过从不规则分布的数据点生成的连续三角面来逼近地形表面,就表达地形信息的角度而言,TIN模型的优点是它能以不同层次的分辨率来描述地形表面。但在相关软件对离散数据生成TIN模型时会出现边缘失真现象,特别是当一些离散数据出现凹区域时,凹区域地形逼近失真现象相当明显。而在这些凹区域大多生成的三角网以钝角三角形居多,本文对离散数据TIN模型生成DEM时存在凹区域地形逼近失真现象进行了研究。提出一种大钝角剖分与最小二乘法约束迭代算法优化TIN模型。首先对原始TIN模型中大于100°小于1800的钝角三角形进行遍历记录,然后利用最小二乘法约束迭代算法进行优化,通过此算法优化后的TIN模型生成DEM数据,分别从小区域面积稳定性与剖面拟合实际地形进行了试验与精度对比,试验显示这种算法是可行的。     

TIN中边侧向关系在三角形定位、Voronoi图和等值线生成等算法中的应用

使用一种含有边拓扑关系的TIN数据结构,从三角网的拓扑关系角度利用这种结构中的边拓扑关系设计了三角形定位、Voronoi图生成和等值线生成的算法.这些算法避免了在三角形中拓扑关系查询时的不必要的搜索.更重要的是,在算法的编写过程中,如果避免一些不必要的搜索,则意味着算法更加清晰,并减少了出错的机率.经过上机验证,三种算法都获得了正确、满意的结果.     

光线追踪遮挡检测算法

遮挡检测是真正射影像制作中关键的一步。本文根据光线追踪法遮挡检测的原理,将TIN数据分为基本面三角网和墙面三角网分别进行遮挡检测,对格网数据则采用光线与DSM表面的高程差值的变化规律来确定遮挡关系,从而得到改进的遮挡检测算法。实验证明改进后的算法能够准确地检测出复杂建筑物的遮挡区域。特别是格网数据的光线追踪遮挡检测更简单、更有效。     

面向大场景三维可视化的高精度地形数据组织

本文在分析地形数据的组织方式和LOD模型实现方法的基础上,对于大场景高精度地形数据提出了基于不规则三角网的离散LOD组织存储思路。在不规则三角网数据块的构建及接边、高精度数据的不规则LOD树与普通数据的LOD树的融合等方面做了具体研究,为大场景高精度地形数据的组织存储提供了参考。     

TIN模型在温度场研究中的应用

论述了TIN模型在表达区域温度分布状况中的应用,并着重介绍了应用中涉及到的各种算法。采用将连续的空间区域离散化,以点温度值代替微小面元温度的方法来表达区域温度状况。将温度特征点通过Delaunay三角剖分方法生成TIN三角网来对区域温度场进行建模,从而通过内插方法来获取区域各位置的温度值,并在生成的三角网基础上生成等温线和区域温度颜色渐变图来形象、直观反映区域温度状况。为了考察应用效果,作者在成都理工大学主校区进行实地检验,采集了15个温度特征点,通过编程来实现对采样点进行TIN三角网的构建、等温线和区域温度图的生成。实验的结果表明TIN模型在温度场中的应用效果良好。     

不规则三角网的快速建立及其动态更新

针对线路勘测设计的特点,介绍了一种适合于线路ＣＡＤ应用的快速建立和在线动态更新不规则三角网（ＴＩＮ）的方法。该方法根据带状数据分布快速生成“类Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形”,并实现了ＴＩＮ的局部更新,从而为线路ＣＡＤ提供了基本的数学基础。最后用实例验证了该算法的正确性。     

TIN向规则格网DEM转换的新算法

由TIN生成规则格网DEM是基于TIN的离散点数据栅格化的重要一步,在基于一种数学原理的基础上运用逆向思维提出了TIN向规则格网DEM转换的新算法,不用传统的分块和建立索引,而是通过逐个遍历三角形来判断格网节点位于哪一个三角形中并实现格网节点的插值。通过编程实现、测试该算法,证明它具有非常高的插值效率。     

Generation of 3D virtual geographic environment based on laser scanning technique

This paper demonstrates an experiment on the generation of 3D virtual geographic environment on the basis of experimental flight laser scan-ning data by a set of algorithms and methods that were developed to auto-matically interpret range images for extracting geo-spatial features and then to reconstruct geo-objects. The algorithms and methods for the inter-pretation and modeling of laser scanner data include triangulated-irregular-net- work (TIN)-based range image inter- polation; mathematical-morphology (MM)-based range image filtering,feature extraction and range image segmentation, feature generalization and optimization, 3D objects recon-struction and modeling; computer-graphics (CG)-based visualization and animation of geographic virtual reality environment.     

Generation of 3D virtual geographic environment based on laser scanning technique

This paper demonstrates an experiment on the generation of 3D virtual geographic environment on the basis of experimental flight laser scanning data by a set of algorithms and methods that were developed to automatically interpret range images for extracting geo-spatial features and then to reconstruct geo-objects. The algorithms and methods for the interpretation and modeling of laser scanner data include triangulated-irregular-net-work (TIN)-based range image interpolation; mathematical-morphology (MM)-based range image filtering, feature extraction and range image segmentation, feature generalization and optimization, 3D objects reconstruction and modeling; computergraphics (CG)-based visualization and animation of geographic virtual reality environment.     

基于地性线的不规则三角网优化构建算法

提出了利用自动增加特征点消除平三角形的方法，并通过重构等高线验证了构网算法的实用性和有效性。实验表明，本文算法能很好地消除不合理的平三角形，优化三角网结构。