复杂多边形的Delaunay三角剖分研究

针对复杂多边形,提出了一种基于约束边的Delaunay三角剖分算法。该算法首先建立了多边形顶点的初始Delaunay三角网,然后将多边形的各条边通过局部更新依次嵌入已有的三角网,最后再删除多余的三角形。研究结果表明,该算法生成的三角网形态优良,符合多边形的Delaunay三角剖分要求。     

一种简单多边形Delaunay三角剖分的约束生长算法

约束生长算法是生长算法的一个扩展,将两者结合可实现任意数据域的 Delaunay 三角剖分。提出了一种简单多边形三角剖分的约束生长算法。该算法的思想是基于生长算法,基边向外扩展时,增加了2个约束条件,算法思路简单,易于编程实现,且生成的三角网是 Delaunay 三角网。     

局部网格加密技术在混凝土裂缝扩展模拟中的应用

采用有限元分析混凝土裂缝问题时,常遇到无法一步到位地确定采用什么样的剖分方案使有限元计算能到达精度要求.针对这一问题,文章提出一种局部网格加密技术,网格根据计算精度要求以及混凝土开裂位置对原有网格进行局部加密,并且利用非协调网格算法进行计算,通过2个算例证明,局部网格加密在保证达到精度要求的条件下,将会大大减少计算机计算量.     

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.     

基于三维激光扫描技术的单木参数提取精度研究

利用地面三维激光扫描仪提取单木参数已经成为林业测量领域的研究热点,具有广泛的应用前景。研究旨在探讨地面三维激光扫描系统与传统测树方法得到的单木参数值之间的精度差异。以黑龙江省帽儿山实验林场中的枫桦、落叶松、垂柳、油松、核桃楸和山杨6个树种共20株单木为研究对象,利用激光扫描仪对有代表性的单木进行扫描并利用扫描软件提取相应参数,将其与传统测树方法得到的数值进行对比分析;同时,根据实际测量和点云数据提取的单木参数,使用了4种不同的立木材积计算方法,如立木材积表、望高法(Pressler Method)、中央断面积区分求积法和Delaunay三角剖分算法计算样本木的立木材积。结果表明,与传统测量相比,由点云数据的提取的树高,胸径,和胸高断面积的平均相对误差分别为1.90%、2.02%和1.28%。通过上述方法计算样本木的立木材积的平均值分别为0.466 9、0.409 2、0.469 8、0.464 6m3。与立木材积表的方法相比,望高法、中央断面积区分求积法和Delaunay三角剖分算法相对于立木材积表的相对误差分别为12.36%、0.62%和0.49%。利用三维激光扫描系统测树能够满足精准林业精度测量的要求,同时Delaunay三角剖分算法在计算立木材积具有更高的精度。然而,这种方法在计算严重弯曲树干的立木体积时具有一定的限制性。     

基于广义三棱柱的三维地质体建模及可视化研究

根据钻孔数据的特点,建立了一种以广义三棱柱作为基本体元的三维地质体模型,同时给出了构模过程和关键算法。该方法首先将原始的钻孔数据进行Delaunay三角剖分,生成表面的不规则三角网,然后顺序连接相邻钻孔上相同的地层片段形成三棱柱,并进行尖灭处理,最后迭代搜索出连续的相同属性的地层,构建层叠式的三维地质体模型。结果证明该方法能够有效地模拟层状的地质结构构模。     

基于QTM的线状图形自动化简算法探讨

全球网格是由形成地球表面剖分的一系列区域所组成,八面体四分三角网(QTM)是其中一种具有层次性的网格.本文依据数据点在规则网格中的分布规律,提出了一种在QTM数据结构支持下的线状图形化简算法.该算法以经过每级QTM网格的数据点的平均值为标准,能自动地对比较平缓的线段进行较粗选点,而对相对复杂的线段进行较密选点.本文以及Dutton算法都能克服Douglas-Peucker算法中难以客观和合理确定阈值的困难,但是本算法比Dutton算法简单,且具有更高的化简率,能更好地保留了线状图形的弯曲特征.     

基于ArcGIS Engine的地下水数值模拟平面三角网格自动剖分系统设计与实现研究

为有效地模拟地下水水流和溶质运移,快速、准确评价地下水资源,针对地下水数值模拟中空间离散与平面三角网格自动剖分问题,提出了一种基于ArcGIS Engine的平面三角网格自动剖分方法,并利用当前流行的.NET框架和C#语言设计实现了地下水数值模拟三角剖分系统。系统不仅能自动输出剖分所得三角形顶点与位置信息,同时可以进行手动校正与局部加密,最后结合实例对模拟区做了剖分分析,结果能较好地满足地下水数值模拟的要求。     

基于角点移位的三维地质断层快速建模算法

基于体元结构的地层模型能够直观展示地质体内部特征,对基于体元结构的三维地质断层模型的可视化表达是当前研究的热点。针对三维地质断层模型可视化表达问题,提出了一种基于角点移位的断层快速建模算法。算法采用整体法思路,使用反距离加权插值算法,对地层进行无断层影响建模,再引入断层数据,判断断层剖切角点网格的剖切方式,设计计算模型计算断层线在不同层面的位置并搜索断层剖切的六面体元,计算剖切后六面体元的角点坐标,对断层剖切的六面体元的角点进行移位,从而实现对三维地质断层模型的可视化表达。试验结果证明,该算法稳定性好、效率高,对三维地质断层模型的刻画更为清晰;针对传统地层剖切算法造成体元结构不统一、体元数量变化的问题,基于角点移位的断层建模算法能够维持剖切前后地质模型中体元数量的不变性,保证体元数据结构的一致性,算法复杂度更低,提高了对三维地质模型的可视化表达能力。     

基于Delaunay三角网的森林生态系统三维褶皱指数计算

为解决森林生态系统三维褶皱指数计算的灵活性差、效率低和准确率不高的问题,根据三维褶皱指数的数据计算模型和Delaunay三角网面积的相关性,详细阐述了利用三角网生长法构造Delaunay三角网的算法,采用主流前端框架实现了三维褶皱指数计算系统。通过在页面上导入的制式Excel表格数据,系统可以自动绘制出Delaunay三角网,并结合输入的长宽信息,自动计算出相应的三维褶皱指数,从而对该森林生态系统结构的稳定性进行评价。