三维地形仿真中TIN数字高程模型的简化

研究了三维地形仿真中不规则三角网(TIN)的简化算法,提出了通过删除简化地形描述误差小于阈值的点,并对局部三角网进行重构进行简化的算法。该算法能较好地保留地形特征点,使简化后的地形与原地形保持最大的相似性。实验证明,本算法具有很好的简化效果和较高的效率。     

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。     

基于法向量的地形模型简化算法改进及实现

由于三角网能够较好地反映地貌形态特征,被广泛应用于三维地形建模。但随着海量数据的处理和当前计算机硬件的限制,有必要通过算法将地形模型进行有效的简化。本文在三角形折叠算法的基础上,引入法向量度量参数,同时加入边界判断对其进行改进,利用Direct3D自动计算三角面片的法向量这一特性实现了地形模型的简化,并能较好地保持原始模型的特征。     

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。     

瓦片金字塔模型技术的研究与实践

海量栅格数据的简化与压缩是近年来三维GIS领域的研究热点。本文在研究瓦片金字塔技术的前提下,基于线性四叉树结构,采用重采样、分层分块的方法构建了海量栅格数据的瓦片金字塔模型,并以该模型为基础设计实现了一个Web3DGIS平台。实验证明,本文设计的平台能够满足海量地形及影像数据的实时三维可视化要求。     

一种改进的渐进加密三角网点云滤波算法

针对渐进加密三角网滤波算法中初始不规则三角网对地形近似模拟的精度问题,该文提出了一种改进的渐进加密三角网滤波算法。该方法利用扩展局部极小值法,在包含点云的格网中提取待定种子点,并采用最邻近插值法获取不包含点云的格网高程;然后设定阈值来判断局部薄板样条插值的邻域高差,确定最终种子点;最后构建初始不规则三角网并迭代加密。结果表明,该方法能提高地面种子点提取的准确率,并进一步提高点云滤波的质量。     

一种高阶Delaunay三角网生成算法

Delaunay三角剖分是构建数字地形模型的有效方法,但是该方法可能产生人工大坝和局部极小问题,使得地形模型不能很好地反映原始地形的真实面貌。本文在Delaunay三角网的基础上引入了高阶Delaunay三角网,并给出了一种高阶Delaunay三角网生成算法。实验表明,高阶Delaunay三角网能够有效地减少地形的局部极小数量,是建立数字高程模型的一种新方法。因此,采用高阶Delaunay三角网建立的地形模型更接近于实际地形。     

基于DirectX的多分辨率动态DEM构网算法研究

提出了一种基于DirectX和LOD的DEM动态构网算法。该算法使用四叉数和LOD层次模型技术来解决地形数据的动态简化和动态构网,有效地简化了复杂的地形数据,在满足真实的前提下,尽可能多地删除冗余三角形。生成的三维地形的渲染速度达到了20到30帧,基本上满足了实时显示的要求。     

面向虚拟地球的海陆地形多尺度TIN建模及可视化方法

提出了一种面向虚拟地球的海陆地形多尺度不规则三角网（triangulated irregular network,TIN）建模及球面快速可视化方法。利用贪心插入TIN表面简化算法构建海陆地形的离线TIN金字塔,并设计了一种高效的虚拟节点结构,对各级TIN构网实施无缝分割和分层分块存储。在利用离线TIN地形金字塔实现多尺度海陆TIN地形的快速检索和三维场景生成的基础上,通过一种接边关系编解码方案实时消除TIN地形渲染时的裂缝,最终实现多尺度海陆TIN地形场景的高效可视化。实验结果表明,该方法能显著减少海面渲染所需的面片数,并实现岛礁、海岸等破碎地形的高保真度表达,有效改善了传统虚拟地球系统采用规则格网（Gird）模式绘制海陆地形导致大量几何冗余和表达失真等缺陷。     

三维视景仿真中TIN数字高程模型的简化

一、引言 数字高程模型（DEM）是进行3维空间数据处理,地形分析和进行三维视景仿真的核心数据。DEM常用TIN和GRID2种数据结构形式描述,其中,TIN由于具有可变的分辨率,精度高,能较好地表现不规则地貌的形态特征,因而具有非常广泛的用途。但一般情况下,地形本身的数据量很大,当需要实现对地形的多分辨率显示时,便需要对地形数据进行简化,以得到不同分辨率的地形模型。因此,如何在保持一定精度的前提下,对原数据模型进行简化,以减少数据量,消除数据冗余便成为人们关心的一个焦点,本文对该问题进行了研究,通过删除简化地形描述误差小于阈值的点,并对局部三角网进行Delaunay最优三角剖分,从而达到简化的目的,该算法能较好地保留地形特征点,使简化后的地形与原地形保持最大的相似性。最后,利用试验对本文算法进行了验证。     

利用质心Voronoi图对地形自适应简化的算法

地形简化算法利用少量有效的地形信息表达整体地形,能很好地解决海量地形数据与计算机硬件之间的矛盾,同时满足多尺度地形应用需求。针对现有地形简化算法难以兼顾局部地形起伏与地形整体特征的问题,提出一种基于质心Voronoi图的地形自适应简化算法。首先,利用质心Voronoi图的特点,以地形起伏度作为密度函数生成质心Voronoi图;然后,利用分布在地形起伏较大区域的质心Voronoi图种子点及大多分布在地形特征线上的Voronoi区域顶点重构地形;最后,通过原始地形与重构地形的特征线验证地形简化的效果,并与三维道格拉斯-普克（3D DouglasPeucker,3D DP）算法进行精度对比。实验结果表明,从简化地形中提取的山脊线、山谷线、等高线等地形特征线与原始地形的重叠度均较高,算法能较好地保持地形整体特征;且在相同的简化级别下,算法的简化误差小于3D DP算法,具有较高的地形简化精度。     

基于点删除的TIN简化算法改进

摘要： 三角网格模型的简化在三维建模过程中占有很重要的地位。本文通过系统研究目前常用的三角网简化算法，归纳总结出了各主要算法的优缺点与适用范围。文中重点选择了一种适用性比较广的基于点删除的TIN简化算法，并将它应用于实际的三维地形模型简化当中，在实际工作中检验它的实用性。根据三维地形数据量大、精度要求具层次感的特点，对原算法做了一些修改，在保证简化模型细节损失在误差控制范围内的情况下，使得算法简化效率更高。     

基于TIN的公路三维表面模型建立方法

公路三维表面模型是公路三维设计的基础,其关键是设计模型和地表模型的叠加运算。本文提出了一种基于TIN的地面模型和道路设计模型叠加算法,基本原理是把参考模型的边界多边形当作约束边界线插入操作模型,在保持参考模型拓扑关系不变的条件下对其进行局部LOP优化,然后删除位于参考模型边界线内的点和三角形。本文算法具有实现简单、速度快和运算稳定的特点,已成功应用在公路三维可视化设计中。     

利用3D_DP和Quad_TIN的地形实时动态显示算法研究

将地貌综合的三维Douglas-Peucker方法引入到地形LOD中,通过构建Quad_TIN模型,提出了一种地形实时动态显示的新算法。该算法首先从全局重要性角度将不规则采样点分级;再利用孤立分割的方式建立四叉树空间索引,结合了规则格网的四叉树结构和不规则采样点的TIN结构在虚拟表达中的优势,并消除了节点间的依赖关系;然后,根据视距和模拟误差确定四叉树的绘制层次和插入采样点的顺序及数量;最后,通过添加拆分点消除节点间裂隙。实验表明,该算法在保证地形表达速度的同时提高了模拟精度,对其他模型的LOD表达也是一种借鉴。     

开源软件VTP中的大规模实时地形绘制算法实验研究

本文对开源3DGIS软件VTP中的一种视点相关多分辨率地形模型生成算法——McNally算法进行了实验研究,结果表明:三角形数量大于5000时,用该算法绘制的地形弹跳现象消失;地形赋予纹理后,分辨率变化对显示的效果的影响很小,因此,在满足显示效果的情况下,没有必要追求过高的分辨率,即三角形目标个数。     

大规模地形实时可视化算法

大规模地形实时可视化在GIS、虚拟现实、游戏、仿真等领域有着广泛的应用.文中在总结现有地形数据简化算法的基础上,提出了一种基于数据分块、动态调度以及与视点相关的地形实时可视化算法,实现了大规模地形的快速漫游.运用视景体裁剪、三角形条带组织以及边界裂缝消除、视觉光滑处理等手段,提高了地形漫游的效率与可视化效果.     

大规模地形实时可视化算法

大规模地形实时可视化在GIS、虚拟现实、游戏、仿真等领域有着广泛的应用。文中在总结现有地形数据简化算法的基础上,提出了一种基于数据分块、动态调度以及与视点相关的地形实时可视化算法,实现了大规模地形的快速漫游。运用视景体裁剪、三角形条带组织以及边界裂缝消除、视觉光滑处理等手段,提高了地形漫游的效率与可视化效果。     

大规模地形实时绘制的算法研究

讨论了地形模型的多分辨率表示机制、节点评价函数、动态简化算法、裂缝的解决方法、三角网快速构建等地形可视化中的关键问题。实验结果表明,本文提出的算法实时、高效,可以满足大规模地形可视化要求。     

面向道路网络地图示意化的线形简化方法

针对当前示意网络地图线形状简化方法中存在需要人工干预或地图认知度低的问题,本文提出自动化程度高并能保证良好地图认知的线形状简化方法.该方法通过合理设定线形状简化中所需的阈值以避免人工干预,提高了线形状简化过程的自动化程度,并通过在简化过程中应用平滑算法,以减少示意结果中线对象在方向上的转折数,从而提高了简化度和清晰度.试验表明该方法不仅可以生成清晰的示意结果,并且能够保证良好的地图认知度.     

BDS/GPS网络差分定位试验分析

针对在传统网络差分定位中,单GPS系统在观测条件不好情况下会出现可用卫星数量偏少甚至不够、观测值存在粗差而影响定位等问题,该文提出BDS/GPS双系统组合网络伪距差分定位的数学模型,并加入基于最小二乘残差法探测粗差观测数据的质量控制算法。基于省CORS网实时BDS/GPS双系统数据,以国产的手持机终端作为流动端,利用BDS/GPS伪距差分平台进行了车载动态试验,根据试验对比和分析,动态定位平面精度优于1m,在加入质量控制算法模式下,定位精度和可靠性都有一定提高。