基于等高线构建TIN模型的平三角形修正算法

设计了一种平三角形修正算法来修正TIN模型中可能出现的平三角形区域.该算法通过对由平三角形组成的区域进行分类,并针对不同的平区域采用交换边、增加点甚至不处理的修正方法,同时对由于等高线数据错误产生的一些特殊情况进行了分析处理.实验结果表明,该算法能够去除约束型狄洛尼三角网中所有应修正的平三角形,并生成对地形描述更为精确的三角网.     

基于等高线构建TIN模型的平三角形修正算法

设计了一种平三角形修正算法来修正TIN模型中可能出现的平三角形区域。该算法通过对由平三角形组成的区域进行分类,并针对不同的平区域采用交换边、增加点甚至不处理的修正方法,同时对由于等高线数据错误产生的一些特殊情况进行了分析处理。实验结果表明,该算法能够去除约束型狄洛尼三角网中所有应修正的平三角形,并生成对地形描述更为精确的三角网。     

结合改进特征算法和狄洛尼三角网的图像匹配方法

针对加速的具有鲁棒性特征算法导致匹配图像丢失颜色信息成分的问题,该文从图像匹配的效率和精度出发,提出了一种基于改进加速的具有鲁棒性特征算法和狄洛尼三角网的图像匹配方法。该方法在原有加速的具有鲁棒性特征算法的基础上,引入颜色不变量模型和狄洛尼三角网、三角形相似函数及摄影不变量等约束条件,有效保留了图像的颜色信息,减少特征点错误的匹配率。实验表明:本算法具有匹配速率高、提取的特征点多且分布均匀以及匹配率高等特点。     

狄洛尼三角网构建的目标点快速定位

针对在狄洛尼三角网构建中现有的目标点定位方法存在算法不够稳定、定位路径不惟一等问题,该文在重心方向定位算法的基础上研究建立一种沿搜索方向移动重心的快速定位方法:当发生目标点与当前重心连线经过三角形顶点或者与某三角形边重合等特殊情况时,利用三角形间的拓扑关系得到下一搜索三角形,以此三角形的重心代替前一重心与目标点构成新的搜索方向,继续搜索,从而解决切点问题;同时采用混合积判定公式确定两条线段的相交关系。仿真实验证明改进方法的定位路径惟一,而且可以大大提高构网效率,算法更稳健。     

改进的边折叠三角网简化优化算法研究

本文提出了一种改进的“边折叠”模型三角网简化算法。该算法通过对误差变量的选择,建立了有效的边“折叠价值”计算公式对简化进行局部误差控制。算法很好地解决了约束型狄洛尼三角网中的数据冗余问题,提高了三维模型数据的传输速度和显示的实时性,最后利用单侧豪斯道夫距离给出了模型简化前后整体的误差变化。     

基于三维狄洛尼三角网的曲面重建算法

随着三维激光扫描技术应用领域的不断拓展,对点云数据三维建模的需求越来越迫切。曲面重建技术作为三维建模的核心技术之一,在逆向工程、计算机视觉、计算机制图以及虚拟现实等技术领域都有着非常广泛的应用前景。本文提出一种基于三维狄洛尼三角网的曲面重建算法,其本质是一种结合了曲面生长算法思想的贪心算法,即在一定约束条件下,按照最优三角形选择标准,算法从预先构建好的三维狄洛尼三角网中,逐个筛选出最优三角形添加到生长曲面上,最终输出由一系列显式三角形所组成的流形曲面。这种方法对比目前主流的隐式曲面重建算法具有参数依赖性较小、不需要计算法线等优点,并且能够重建地形扫描、建筑物扫描和精细化扫描的点云模型。利用此算法对多种点云模型进行曲面重建试验,结果表明该算法生成曲面质量好、重建效率高、实用性强,能够很好地应用于三维建模领域。     

地球科学相关论文摘要

04 0 2 0 1　基于三角网的“种子法”多边形生成 /艾廷华 (武汉大学 )…∥武汉大学学报·信息科学版 .- 2 0 0 4 ,2 9(1) .- 1～5提出了基于约束Delaunay三角网结构的多边形生成算法 ,先交互式地给出内点 ,并让内点与弧段边界点一起构造约束Delaunay三角网 ,由与内点相连的三角形出发 ,在面域上向三方向扩展 ,终止于弧段边界的约束边 ,设计三角形子集 ,由所有约束边的提取最终得到多边形的生成。0 4 0 2 0 2　基于灰色局势决策规则的元胞自动机城市扩展模型 /刘耀林 (武汉大学 )…∥武汉大学学报·信息科学版 .-2 0 0 4 ,2 9(1) .- 10～ 15…     

基于LiDAR数据的水域边界提取方法探讨

提出一种基于单个三角形最小外接圆来提取水域边界的方法,通过构建TIN、计算三角形最小外接圆半径、三角形面域合并、提取面域边界等步骤,实现了从LiDAR点云数据中对水域边界的快速提取.利用覆盖湖北省长江流域的LiDAR点云数据验证了方法的有效性,结果表明该方法能快速提取各种形状的水面区域边界,减小了后期DEM数据的人工编...     

分段能量函数优化的复杂场景点云滤波

为了提高复杂场景点云滤波的精度与效率,该文提出一种基于分段能量函数优化的滤波方法。剔除噪声并将点云格网化,设计分段能量函数,利用能量最小化求取每个格网对应的地面高程。若格网内最低点高程与该高程值差距在量化误差范围内,则将该点设为地面种子点。根据种子点构造狄洛尼三角网,取与其距离在阈值范围内的点为地面点。通过多种地形场景下的点云滤波实验验证,滤波的总体误差为3%,低于gLiDAR,且具有参数设置简单、同时兼顾精度与效率的优势。     

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。     

基于Delaunay三角网的等高线树生成方法

研究如何利用Delaunay三角网构建等高线树,提出一种新的等高线树生成方法。该方法充分利用Delaunay三角网在领域分析中的优势,通过两次利用Delaunay三角网来判明等高线的空间关系进而达到统一被图廓截断的等高线以生成等高线树的目的。本文将等高线作为约束边构建约束型Delaunay三角网,利用Delaunay三角网查找具有邻接关系的等高线,在此基础上结合邻近等高线的高程关系判明、识别,最终统一被截断的等高线;然后对统一后的等高线再次利用Delaunay三角网查找具有邻接关系的等高线对,利用等高线对的高程关系判断出其为父子关系或兄弟关系,据此将等高线插入到相应的位置,逐步生长成等高线树。同时给出了基于Delaunay三角网的等高线树生成方法的算法设计及试验结果。     

利用Delaunay细分进行噪声点云曲面重建

针对噪声点云曲面重建,提出了一种基于Delaunay细分的曲面重建算法。首先以点云法向为约束,采用抗差估计的方法拟合球面近似局部曲面;然后利用沿坐标轴的包围盒树结构（axis aligned bounding boxes tree,AABB-tree）快速搜索与线段相交的曲面包围球,以各包围球球心为初值、半径为可信区间,并行化迭代计算出线段与球面的首个交点,该交点可近似为线段与曲面交点;最后不断地插入交点进行Delaunay细分,从而网格化曲面。实验结果表明,当点云噪声较大时,该方法可以快速、稳健地重建出高质量曲面,且曲面重建精度较高。     

Constrained Edge Dynamic Deleting in CD-TIN Based on Influence Domain Retriangulation of Virtual Point

Constrained Delaunay triangulated irregular network is one kind of dynamic data structures used in geosciences. The research on point and edges insertion in CD-TIN is the basis of its application. Comparing with the algorithms of points and constrained edge insertion, there are very a few researches on constrained edge deletion in CD-TIN. Based on the analysis of the polymorphism of constrained edge, virtual points are used to describe the intersection of constrained edges. A new algorithm is presented, called as influence domain retriangulating for virtual point (IDRVP), to delete constrained edges with virtual points. The algorithm is complete in topology. Finally, the algorithm is tested by some applications cases.     

Constrained edge dynamic deleting in CD-TIN based on influence domain retriangulation of virtual point

Constrained Delaunay triangulated irregular network is one kind of dynamic data structures used in geosciences. The research on point and edges insertion in CD-TIN is the basis of its application. Comparing with the algorithms of points and constrained edge insertion, there are very a few researches on constrained edge deletion in CD-TIN. Based on the analysis of the polymorphism of constrained edge, virtual points are used to describe the intersection of constrained edges. A new algorithm is presented, called as influence domain retriangulating for virtual point (IDRVP), to delete constrained edges with virtual points. The algorithm is complete in topology. Finally, the algorithm is tested by some applications cases.     

基于三角网的"种子法"多边形生成

将传统上广泛使用的“种子法”和“矢量求交法”的思想相结合 ,提出了一种基于约束Delaunay三角网结构的多边形生成算法。详细描述了该方法的基本思想 ,在实验基础上分析了算法的特点。     

论空间数据挖掘和知识发现的理论和方法

空间离群模式探测是空间数据挖掘的一个研究热点。以带有空间位置属性的点事件为研究对象,针对现有方法的局限性,在扩展了空间离群模式定义的基础上引入层次约束Delaunay三角网,发展了一种空间点事件离群模式探测方法（简称层次约束TIN法）。首先,借助Delaunay三角网粗略地构建空间点事件间的邻接关系;然后,利用统计学方法针对Delaunay三角网的边长特性进行三个层次约束分析,以精化空间点事件的邻近域;最后,对具有空间邻接关系的点事件集合进行统计分析,以形成一系列空间簇,并通过一个统计约束指标提取数量较少的空间簇,即空间点事件离群模式。该方法不需要人为输入参数,通过模拟数据和实际数据实验,证明该方法可以有效、稳健地识别各类空间点事件离群模式。     

网格总分并行式Delaunay三角网建模方法

针对大规模点云数据,提出了Delaunay三角网构建的一种算法,算法通过自适应网格空间分割,实现了海量点云数据的规模均衡网格化逻辑分割;对网格内的顶点按距中距离进行排序,通过各网格由外而内的插入法建立三角网;按先总后分的方式优先保障网格之间三角网的生成,避免了分治-综合建模算法复杂而低效的三角网整合过程;建立了网格的拓扑闭包检测机制,针对各个子网格适时启动独立并行的线程对余下的内部点按传统的拓扑插入算法进行独立建模,从而并行高效、由总到分地实现了海量点集数据的三角网建模工作,显著地提高了空间大数据的三角网建模能力。     

Delaunay三角形构网的分治扫描线算法

Delaunay三角网作为一种主要的DTM表示法,具有极其广泛的用途。基于分治算法和逐点插入法的合成算法是目前研究较多的用于生成Delaunay三角网的合成算法。简要介绍和评价扫描线算法和分治算法后,提出一种新的基于这两种算法的合成算法。该方法兼顾空间与时间性能,稳定性较高,分别较扫描线算法和分治算法,运行效率和鲁棒性更优。     

一种基于Delaunay三角网的栅格线划矢量化方法

提出了一种基于Delaunay三角网的栅格线划矢量化方法。通过运用Delaunay三角网对栅格线划要素进行空间剖分,并根据单个Delaunay三角形的形状特征,提取线划要素骨架线。以栅格地图预处理、线划要素实体识别、线划要素边缘点集生成、线划要素边缘点集Delaunay三角网生成,以及基于Delaunay三角形公共边中点追踪的线划要素骨架线提取为技术路线,详细介绍栅格线划矢量化的具体实现过程,并进行若干实验,以验证方法的准确性与时效性。     

运用Delaunay三角网提取OpenStreetMap主干道多边形

众源开放街道地图(OpenStreetMap,OSM)作为志愿者地理信息的典型代表,其数据质量制约了城市主干道提取。为此,引入约束Delaunay三角网,运用类似Voronoi图的空间等剖分几何构造表达道路线密度,通过线密度变化与三角形边长表征主干道形态特征,并集成两个指标构建主干道识别模型;类比林火蔓延扩展过程,提出了基于Delaunay三角网的OSM主干道多边形提取方法。运用5个城市的OSM数据进行实验,结果表明,该方法能有效提取主干道多边形,并且与OSM路网中的道路等级属性趋于一致。