基于格网和方向法索引的Delaunay三角网生成算法

Delaunay三角网在地形表达、表面对象重建、数字城市等GIS领域有着广泛的应用。常见的三角网构建算法中的逐点插入法算法简单、灵活,但是其效率受查找三角形的约束。文中提出一种用虚拟格网索引和方向法相结合的方法,改进对三角形的索引、对点定位的算法,能有效提高构建三角网效率。通过实验证明,这种方法对计算机硬件配置要求较低,且效率高,构建Delaunay三角网的效果好。     

约束Delaunay三角网生成算法研究

对约束Delaunay三角网的构建算法进行研究,并提出一种约束Delaunay 三角网生成算法,它充分利用分治算法与生长算法的优点,对离散点、构网中实时生成的边及三角形采用分块进行网格索引,有效地减少了搜索目标点、边及三角形的时间,从而提高构网速度.     

一种改进的地形三维建模方法

在利用逐点插入法建立Delaunay三角网的基础上,为快速搜索插入点所落入的三角形,引入了一种改进的空间栅格索引机制,并充分利用三角形的邻接关系进行三角形检索.提出了一种由三角形出发内插规则格网数字高程模型(DEM)的方法.试验表明,所提出的构建Delaunay三角网和内插格网DEM算法的效率较高.     

Delaunay三角网关键技术探讨

利用计算机技术,基于实际测量数据,利用逐点插入法,在不建立格网索引的情况下,提出一种高效的Delaunay三角网构建方法,与建立格网索引法搜索点所在的三角形相比,具有较高的执行效率.     

Delaunay三角网的交互编辑算法设计与实现

本文在基于四叉树分块构建Delaunay三角网的基础上,设计与实现了面向大地形编辑的以四叉树为空间索引的三角网交互实时编辑系列算法,其中包括约束点的加入、约束线的加入以及共点三角形的快速查找算法。以上算法的设计与实现是地形编辑的基础算法,算法的执行效率对以地形为代表的三维实体的实时编辑以及相关地物模型的拟合具有重要意义。     

Delaunay三角网建立的改进算法

本文深入研究了Delaunay三角网建立算法中的逐点插入法,详细介绍了算法的实现步骤,分析了其中影响算法效率的关键环节,并采用数据点集分块管理、三角形快速定位、改变点插入顺序等方法进行了算法优化,对三角形快速定位方法进行了改进。测试实验的结果说明,算法改进后Delaunay三角网建立的效率提高了4~6倍。     

Delaunay三角网内插多边形算法研究

针对Delaunay三角网内插多边形的实用性,提出了一种Delaunay三角网快速内插多边形算法,该算法先将多边形的边作为约束数据入网,然后对多边形内部三角形进行清空处理。在影响区域及多边形内部三角形确定上,提出了一种快速解决方法,大大提高了算法的执行效率。     

Delaunay三角网内插多边形算法研究

针对Delaunay三角网内插多边形的实用性,提出了一种Delaunay三角网快速内插多边形算法,该算法先将多边形的边作为约束数据入网,然后对多边形内部三角形进行清空处理.在影响区域及多边形内部三角形确定上,提出了一种快速解决方法,大大提高了算法的执行效率.     

一种快速二维 Delaunay 三角网点定位算法

在构建二维Delaunay三角网的逐点插入法中,定位待插点所在三角形的快慢是影响整个算法构网速度的关键因素。针对目前已有算法存在的搜索路径长、搜索路径求解计算量大等问题,结合三角形重心的几何性质,对点定位算法进行改进,避免求三角形重心和相交边的过程。实验结果表明,文中算法较目前其他点定位算法能够有效地缩短搜索路径,减少点定位的计算时间,提高Delaunay三角网构网过程中点定位的效率。     

剔除无人机影像BRISK特征误匹配点对算法

针对BRISK特征检测算法在遥感影像中匹配时同名点对冗余度高和全局性差等特点,考虑BRISK特征检测算法能获取大量无人机遥感影像特征点,Delaunay三角网算法能够利用影像的BRISK特征点的粗匹配点对构建三角网,本文综合两种算法的优点,提出了一种结合BRISK特征检测算法和Delaunay三角网算法的剔除无人机遥感影像误匹配点对方法。该方法利用两张影像的BRISK粗匹配特征点构建Delaunay三角网,利用遍历两张影像三角网中的三角形相似度剔除错误匹配点对,并利用摄影不变量原理进一步剔除误匹配点对,提高了两张影像的精度;对比分析了Delaunay三角网的射影不变量算法,RANSAC算法分别剔除原始影像组、加入椒盐噪声影像组及旋转影像组的BRISK特征误匹配点对的效果。试验结果表明,3组影像分别利用结合BRISK特征和Delaunay三角网的射影不变量算法的无人机遥感影像匹配方法获得的正确特征匹配点对冗余度低、全局性优。     

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。     

Delaunay三角网的并行构网算法

针对传统的Delaunay三角网的并行构建算法负载均衡性不高、运行效率较低等问题,该文在综合逐点插入算法和分治算法各自优点的基础上,提出了一种Delaunay三角网并行构建算法。该算法首先使用动态格网剖分点要素集,从而得到若干点要素子集;然后根据点要素子集数量初始化线程池,每个点要素子集由一个线程按照插入点法构建Delaunay子网;当所有线程完成子三角网构建,最后使用逐点插入法合并所有子网,从而实现所有点要素的Delaunay三角网构建。分析与实验结果表明,相对于传统的并行算法,该并行算法的负载均衡性好、运行时间少、加速比高,具有较好的构建效率,而且构建结果满足Delaunay规则。     

格网划分的Delaunay三角网快速生成算法

针对常见的三角网构建算法效率受查找三角形的约束的问题,该文提出了一种基于格网划分的Delaunay三角网快速生成算法,对传统逐点插入算法的点定位及LOP算法进行了优化。通过对离散点数据进行格网划分,将三角形面积坐标法与直线行走算法相结合,在点定位过程中可大幅度缩短搜索路径,快速定位到插入点所在的目标三角形。实验结果表明,改进后的算法兼顾了时间和空间的性能,执行效率明显提高,定位路径惟一且为最佳路径。     

面状要素主骨架线自动提取算法研究

基于对Delaunay三角网和对其算法的改进,实现了面状要素主骨架线自动提取。改进了Delaunay三角网生成算法,使其能适用于较为复杂的面状要素的三角网的建立;提出了面状要素三角网边界区域存在的大量的小三角形的定义和处理小三角形的有效算法;以三角形为最小单位作为树节点,有效地建立了基于三角网的二叉树结构。实验验证了对目标主骨架线提取的有效性。     

基于MapX二次开发生成Delaunay三角网

Delaunay三角网作为诸多不规则三角网中结构最优的三角网,被广泛应用于GIS、地学分析、有限元分析等领域.基于三角形生长算法,提出了一种适合于在MapX二次开发环境下生成Delaunay三角网的数据组织方法并给出程序.实现流程及实例,证明了该数据组织方法的可行性,为Delaunay三角网在基于MapX的二次开发应用和研究提供了有益的参考.     

地图目标群间骨架线提取的算法研究

基于Delaunay三角网提取的骨架线是地图综合中广泛应用的一种空间剖分结构。改进了一种基于约束Delaunay三角网的地图目标群间骨架线提取算法,从程序设计的角度详细描述了算法的数据结构和控制流程。按照三角网中三角形包含约束边的数目,将三角形分为0、1、2、3四类,将0类、2类和单连通的1类三角形视为骨架线追踪的起点或终点,将双连通的1类作为中间通道,对整个三角网进行遍历。针对三角网中的环路、3类三角形等特殊情况,在改进的算法中提出了相应的处理方法。该算法成功地用于等高线的内插和街区地图目标群的邻近分析,验证了算法的可行性和健壮性。     

一种改进的自动联结三角网算法

针对自动联结三角网算法的缺点,对该算法进行了改进。改进的算法提出了先建立分区索引后构建三角网的思想,首先将大规模的离散高程点进行分区索引,然后根据实时构建三角形与各分区的关系对候选高程点进行判断。最后用改进的自动联结三角网算法进行了实验,取得了明显的改进效果。     

大量约束边条件下Delaunay三角网的快速生成

讨论了建立约束Delaunay三角网算法的研究现状,采用“逐点插入法”和“多对角线交换算法”构成“两步法”,在此基础上,从建立高精度三角网模型的需求出发,研究以大数据量等高线为约束边进行Delaunay三角剖分的改进算法。针对“逐点插入法”,采用网格分块的方法对构网点集和已生成的三角网建立索引,提高了点的查询速度和点在三角网中的定位速度,提高了三角网的生成效率;针对“多对角线交换算法”,增加了一些特殊情况的处理,提高了算法的健壮性和交换速度。     

散乱点云数据空间三角网构建方法的研究

点云数据三维建模主要是对目标物体的表面进行网格建模。三角形作为三维建模的基本表示元素,不仅性质简单,而且可以有效地表示物体表面复杂的几何属性。Delaunay三角网是当前使用最广泛的三角剖分方法,它能够最大限度地避免狭长三角形的产生,并且无论从何处开始建网都能保持网型的唯一性。本文在已有生长算法研究的基础上提出了一个新的算法:即在二维生长算法的基础上,利用空间三角形的法向量来进行第三点的搜索构建空间三角网。该算法的优点是:适合大量点云数据构建空间三角网、构建的空间三角网可以很好地反映出物体的表面特征。     

一种构建复杂平面图形中轴的方法

提出了中轴矢量逼近构建任意复杂平面中轴的方法。以一种简单、有效、稳定的构建任意平面图形中轴的方法为例,采用不同密度的点逼近原始图形边界,构建这些点集的约束Delaunay三角网,然后构建Delaunay三角网的三角形外接圆圆心,圆心的轨迹即是原始图形的中轴。数值实验表明,约束Delaunay三角网方法可以实现对各种复杂平面图形中轴的良好逼近,并且随着目标图形边界上的点密度增加,得到的中轴越来越逼近精确中轴。