三维建筑的三角重剖分算法

三维建筑是三维地物的主体,是三维城市和三维G IS的重要组成部分。三角面是三维图形可视化的基础,三角面的数量决定了三维建筑的渲染速度。针对三维建筑物建模及综合过程中存在冗余三角面的问题,本文提出了一种主要应用于三维综合的三角剖分算法。该算法包括两部分:基于邻面搜索的轮廓构造算法和任意多边形的剖分算法。实验证明此算法可实现大部分三维建筑的重剖分,其应用也可延伸到其他领域。     

三维模型重建中的凹多边形三角剖分

OpenGL作为通用的开放式三维图形标准,在三维模型重建方面有着广泛的应用。但由于它只提供绘制填充凸多边形图元的函数,因而难以处理很多具有凹多边形外形的三维实体。文中提出了一种对凹多边形进行递归三角剖分的分割算法,较好地解决了这个问题,并成功地用于基于OpenGL的建筑物三维重建。     

一种倾斜摄影模型精细融合方法

现有三维模型融合方法多采用对原有三角面片顶点重新构网的方式,容易导致原有模型几何特征丢失及纹理失真等。本文针对倾斜摄影模型自身特点,提出了一种模型精细融合方法。首先,以一个模型作为中心模型,并以另一模型与中心模型外轮廓的空间关系计算融合区域;然后,以中心模型外轮廓作为约束,对原始模型三角面片进行精细剖分;最后,基于精细剖分的三角面片进行纹理坐标的插值计算。以实际倾斜摄影数据进行试验的结果表明,本文方法融合后的网格模型拓扑结构正确,融合边界不存在漏洞、裂缝和错位等情况,而且纹理过渡自然,颜色无明显差异。     

基于倾斜摄影线特征的建筑物模型快速重构方法

针对以点云为基础进行建筑物三维建模时存在的点云数量庞大、构网复杂等问题,提出了一种基于倾斜影像线特征进行建筑物三维模型快速重构的方法。首先对三维线特征进行仿射平面剖分以及构建特征角点;然后以特征角点为引导基于拓扑顺序进行平面构建;接着采用各种规则构建与补充平面边界形成平面块,对模型进行精纠正后生成最后的建筑物三维模型。实验结果表明,该方法可基于线特征自动完成建筑物三维模型的重构,建模效率远高于基于点特征的三维建模,且精度符合要求,其为非精细化城市建筑模型的快速批量自动构建提供了高效且实用的解决方案。     

边界为简单多边形的离散点Delaunay三角剖分及可视化研究

简单多边形的Delaunay三角剖分,在计算机图形学及地学问题三维建模领域有着广泛地应用。本文提出了一种不需要判断多边形的凹凸性,直接对多边形建立最大凸包,在建立凸包的基础上建立Delaunay三角剖分的方法,设计了一个有效的数据结构。在剖分的基础上,去除三角形的内切圆圆心在多边形内的三角形即可得到满足需要的三角剖分。为了提高处理大规模数据的速度,实验中对数据进行了分块处理,提高了建网的速度。最后利用OpenGL技术实现了剖分后的地形三维显示。     

利用自适应分块的任意多边形三角剖分算法

三角剖分算法是计算几何领域中的重要课题之一,针对现有多边形三角剖分算法大多不能同时兼顾算法的简单有效性、适用性以及三角网的质量问题,提出一种基于自适应分块的任意多边形三角剖分算法。多边形的自适应分块区别于传统的格子分块,它充分顾及了多边形边作为剖分三角网约束边这一特点,通过选择原始多边形一定数量的边,并对这些边构建最优三角形,将原始多边形分割成若干个小的简单多边形,这些简单多边形之间通过三角形进行连接。至此,原始多边形的三角剖分直接转化为这些简单多边形的三角剖分,这样由一条边寻找一顶点构建最优三角形,直接在该边所在的简单多边形内进行搜索,大大减少了点的搜索范围,提高了算法效率。利用基于边优先的多边形三角剖分算法对分块后的小多边形进行三角剖分,从而完成整个多边形的三角剖分。算法具有适用性广,剖分三角形网形稳定、最优,思路简单,易于实现,执行效率高的特点,最后通过实验证明了本算法的科学性和先进性。     

GIS岛多边形三角剖分算法

结合Delaunay三角剖分原理,在多边形顶点关系的基础上,通过对多边形从外向内间隔相邻级环间的三角剖分,来实现岛多边形的剖分算法。算法涉及图形相交、相邻、相离、包含等几何关系分析,以及Delaunay三角形构建等过程。对图形几何关系判断和三角形构建等过程进行了优化处理,提高了岛内三角剖分的精度和速度,解决了GIS制图中存在的"岛中岛"等复杂几何图形的剖分问题,可以对任意凹凸多边形实现快速三角剖分。首先获取并存储shape文件中多边形的空间坐标数据,然后基于该算法在VC++开发环境中完成岛多边形的三角剖分和显示。通过对不同形状的岛多边形反复测试表明,该算法的三角剖分结果均可达到最优,且效率较高。     

利用自适应分块的任意多边形三角剖分算法

三角剖分算法是计算几何领域中的重要课题之一,针对现有多边形三角剖分算法大多不能同时兼顾算法的简单有效性、适用性以及三角网的质量问题,提出一种基于自适应分块的任意多边形三角剖分算法.多边形的自适应分块区别于传统的格子分块,它充分顾及了多边形边作为剖分三角网约束边这一特点,通过选择原始多边形一定数量的边,并对这些边构建最优三角形,将原始多边形分割成若干个小的简单多边形,这些简单多边形之间通过三角形进行连接.至此,原始多边形的三角剖分直接转化为这些简单多边形的三角剖分,这样由一条边寻找一顶点构建最优三角形,直接在该边所在的简单多边形内进行搜索,大大减少了点的搜索范围,提高了算法效率.利用基于边优先的多边形三角剖分算法对分块后的小多边形进行三角剖分,从而完成整个多边形的三角剖分.算法具有适用性广,剖分三角形网形稳定、最优,思路简单,易于实现,执行效率高的特点,最后通过实验证明了本算法的科学性和先进性.     

基于边优先的任意多边形最优三角剖分

针对现有多边形三角剖分算法不能同时兼顾算法的简单有效性、适用性以及剖分三角网质量的问题,提出一种基于边优先的任意多边形最优化三角剖分算法:首先直接对多边形的边进行构网,最后再对生成的非约束边进行构网,最终完成整个多边形的三角剖分。剖分得到的三角网为约束Delaunay三角网,网形稳定、最优,算法简单,执行效率较高,且适用于任意复杂多边形。实验证明了该算法的合理性和有效性,较好地解决了现有多边形三角剖分算法存在的问题。     

城市景观的三维抽象、描述与表达方法

提出了三维地理要素体系、三维空间描述粒度、建筑物立体剖分、城市景观三维模型库等概念与实现方法 ,实例证明了该方法的可行性     

三维露天采场模型的生成算法

本文给出了一种基于约束Delaunay三角剖分的三维露天采场模型的生成算法.算法结合采场数据的特点,利用约束Delaunay三角剖分把台阶线、地表特征线等嵌入三角网,使生成的三维模型更接近实际采场,提高了露天采场三维模型的精度,增强了三维显示效果.通过精确的三维可视化显示,可以使矿山工作者形象直观地看到地形和采场布置,...     

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。     

基于钻孔数据的地层三维可视化改进算法

地层可视化是三维GIS在地学中的一个重要应用。针对矿山特性,在综合前人研究成果的基础上,给出了一种由工程钻孔数据构建三维地层模型的方法,同时改进了构建地层的三角格网生成算法,提高了三角格网的生成速度,并通过一个建模实例展示了该方法的实际建模效果。     

基于RSSI联合算法的二维室内定位系统设计与实现

针对位置指纹匹配算法计算量大导致室内定位精度不高的问题,提出了一种基于接收信号强度指示(RSSI)的联合算法. 该算法以K近邻位置指纹匹配算法为基础算法,加入三角定位辅助算法,首先进行三角定位得出参考区域,再进行位置指纹匹配进行精准定位,有效地提高了定位精度. 使用Android Studio基于Java语言开发了一款集Wi-Fi位置指纹采集与在线定位一体化的软件,并在试验场地进行测试.实验结果表明:该算法定位精度在二维平面内达到 1～3 m,较单一算法定位精度有所提高.      

一种基于无人机序列图像的地形地貌三维快速重建方法

提出了一种基于无人机序列图像的地形地貌三维重建方法,该方法采用Harris特征点和SIFT特征向量来提取图像特征,实现图像配准;采用准透视投影模型和因子化方法对未标定的图像序列进行自动标定;通过高效次优解三角化方法获取三维点云坐标;通过准稠密化扩散算法对三维点云进行稠密化;采用捆绑调整算法提高了空间三维点云的精度;采用Possion表面重建方法对三维点云进行了网格化处理.本文为无人机序列图像的应用提供了一个新的思路,拓展了无人机的应用空间.     

基于二叉树思想的任意多边形三角剖分递归算法

提出了一种基于二叉树思想的任意多边形三角剖分递归算法。该算法采用二叉树思想，确定剖分三角形的二叉树状结构，并采用递归算法实现。这算法可适用于任意形状的凹或凸多边形，也适用于包含岛屿的多边形。此外，在考虑边界点高程的基础上，可充分顾及地形特征。该算法完全适用于长距离河流流域的三维面状表达。     

复杂城市环境的机载Lidar点云滤波

提出了一种新的Lidar点云滤波算法。该算法能对复杂的城市地貌进行滤波，无需事先进行三角网格化或栅格化，依靠点阃的拓扑关系直接对原始点云进行滤波。实验结果表明，该滤波方法能有效保留地形特征，且不受房屋形状和大小的影响。     

利用三视匹配元进行多视影像批处理重建

无序多视影像的三维重建对噪声非常敏感,错误的匹配关系会影响重建的精度,甚至直接导致重建失败。提出了一种稳健的批处理重建算法,首先利用回路闭合约束剔除可能存在误匹配的三视匹配元,然后以三视匹配元中的三焦张量约束代替传统算法的核线约束来计算所有影像旋转矩阵和相机中心位置的全局最优解。重建过程中引入高效的并查集算法来提取多视匹配点,并利用迭代线性三角形算法计算空间点的三维坐标。实验结果表明,所提算法在重建效率和计算精度方面都能取得较好的结果。