空间点集Voronoi图的海量构造算法及可视化技术

设计空间点集Voronoi图的增量式外存算法以及空间点集Voronoi图的任意平面可视化剖分技术,以"点-线-面-体"的空间数据结构为基础,实现在指定空间区域内生成Voronoi图的新方法.提出的算法数据结构清晰合理,数据交互方案简单有效且无内存限制,发展的可视化技术可以对空间点集Voronoi图进行任意的平面剖分,实现了三维Voronoi晶胞集合体内部结构的可视化.     

基于平面多边形Voronoi图的算法与快速成形应用

探讨了平面多边形的Voronoi图的性质,提出了一种新的求解平面多边形的Voronoi图的算法,其核心思想是单独考虑每个Voronoi图对象,分开计算其分治区,然后再构成一个具有拓扑关系的Voronoi图.这种计算方法较其他现有算法(比如二分法)大幅度提高了求解Voronoi图的成功率,在VC 平台上得到了实现,并应用于快速成形的等距线扫描工艺中.该算法求解平面切片的轮廓的Voronoi图和生成等距线速度快,可以实时生成切片轮廓的全部等距线.试验证明:算法可以减少制件特别是类似大平面制件的翘屈变形,提高制件整体质量.     

海量平面点集Voronoi图的构造算法

进一步发展平面点集Voronoi图的增量式外置算法.在对"海量"点组成的平面点集进行Voronoi划分时,设计"硬盘数据文件——内存结构体数组"之间动态的数据交互方案,避开计算机内存的限制,有效实现了数十万Voronoi晶胞集合体的构造,存储Voronoi图几何信息的数据最后以文本文件的形式输出,方便Voronoi图在工程实际中的应用与二次开发.     

基于Voronoi图的无线传感器网络节点定位改进算法

在基于Voronoi图的定位算法中,因使用了接收到锚节点的接收信号强度(RSSI)而影响定位精确性.本文对Voronoi图定位算法进行改进,修正了RSSI的大小顺序,充分利用了收到的锚节点信息,实现了减少Voronoi区域交集为空的可能性,增加了定位精确性,使该算法可以适用于非视距、anchor节点稀少的环境.     

离散平面Voronoi图的光栅图形算法

1　引言　　Voronoi图及其对偶Delaunay三角剖分,目前广泛应用于计算机图形生成、CAD/CAM和有限元方法等领域,特别是近十年来,随着计算机图形学的发展,三维图形生成技术的需求,受到了学术界的极大关注.此外,Voronoi图的几何特性,在气象、结晶材料,空中交通管制等领域都得到广泛应用.从目前发表的大量文献看,基本上是基于连续域计算几何出发进行的[1,2],其计算方法主要分成两个类型:一个是增量算法,通过每次增加一个点来计算Voronoi图;另一种是分合算法,通过将点划分成两部分,递归计算每一部分点的Voronoi图,然后再将它们合并.光栅图形…     

基于Voronoi图的无人机航路改进规划

针对传统B样条插值法在无人机航线优化路径中的不足,基于Voronoi图提出一种新的快速优化航路算法.首先根据最短路径算法在Voronoi图中生成初始路径,然后在路程时长和权重大小最优的情形下,采用该优化算法对路径中构成不可飞夹角的各节点进行更新和替换,生成一条最优路径.该算法解决了因初始路径不合理导致无人机不可飞的情形,同时保证了航路中威胁代价和燃油代价的最优.实验结果表明,该算法满足航路规划的有效性和合理性.     

三维人体的点云获取与点云重建

针对三维人体重建中人体曲面复杂,点云庞大的问题,提出一种基于三维Voronoi图,并利用Delaunay三角剖分性质的Crust算法进行人体三维重建.采用三角测量原理计算三维坐标,散乱的点云构成Voronoi图,Delaunay三角剖分Voronoi图得到原始模型.利用Xjtuom三维面扫描仪测量人体点云,进而采集到了49幅不同角度和高度的图片,并用自带软件完成了配准.通过Matlab平台完成点云读取,点云精简和基于Crust算法的三维重建.实验表明,该算法可以保证曲面重建的拓扑正确性和收敛性.该三维重建系统能够实现人体庞大点云的三角剖分与人体复杂自由曲面的重建,并得到了360°无缝隙的人体重建模型.     

基于Voronoi图的无人机快速航迹规划研究

Voronoi图的快速构建是快速完成基于Voronoi图的航迹规划的关键。针对Voronoi图构建效率不高的问题,提出了一种快速构建Voronoi图的方法。首先,利用改进的Bowyer-Watson算法构建Delaunay三角网。在确定待插入点的影响域时,引入bool类型的数组对已构建三角网中的三角形是否为Delaunay三角形进行标记,从而缩小三角形的遍历范围,加快Delaunay三角网的构建速度。然后用间接法得到Voronoi图。此外,对航迹规划过程中起始航迹和终止航迹的确定进行了讨论,完成了基于Voronoi图的无人机航迹规划。结果表明,采用提出的间接法能快速完成Voronoi图的构造。当母点(威胁点)为20 000个时,只需要20 s的时间。对快速完成无人机的航迹规划具有重要的意义。     

高阶Voronoi图的结晶生成

Voronoi图是计算几何的重要分支.高阶Voronoi图是Voronoi图在阶数方面的扩展,在许多领域有着重要应用.本文提出了生成高阶Voronoi图的结晶生长方法.该方法以生成元为初始生长点,使用4-连通模板、8-连通模板或二者交替使用进行结晶生长,最后对不同颜色的区域分别进行处理,就会得到基于城区距离、棋盘距离或欧氏距离的各种高阶Voronoi图.     

基于Voronoi图的磁共振PROPELLER数据网格化算法

PROPELLER数据采集成像算法是磁共振成像中的一项新技术,由于其数据的网格化直接影响该成像算法的效果,因此提出一种基于Voronoi图的网格化算法．该算法对采样数据集进行网格分组查找,快速消除位置相同点;加入边缘闭包后进行Voronoi网格化,计算Voronoi网格面积并将其作为网格化的密度补偿权函数,提出基于网格分组的快速网格化算法并成像．实验表明,该算法运行速度快,成像清晰,图像对比度和细节较好,信噪比得到有效提高．     

Voronoi图的研究现状及发展趋势

本文介绍了Voronoi生成算法的原理,ALGIS的角度将Voronoi算法归类为矢量法和栅格法,并进一步分析其特点,从实践层面上较全面地归纳了Voronoi在GIS中的应用研究情况,并归纳分析了其发展方向。     

基于遗传算法的无人机航迹规划研究

本文研究了一种用遗传算法进行无人机航迹规划的方法,指出了无人机航迹规划的定义;提出了一种给定威胁及障碍分布下的无人机路径规划算法。根据威胁及障碍分布情况构造无人机可能飞行的航路集voronoi图,采用Dijkstra算法搜索威胁及障碍分布图,求解初始最短路径。在初始最短路径基础上,采用遗传算法优化初始路径。最后进行仿真实验,结果验证了遗传算法能提高航迹质量。     

基于加权Voronoi图法的土表裂隙网络模拟方法

膨胀土在气候作用下产生的裂隙网络会对边坡等工程构筑物稳定产生不利影响。在室外环境下进行了膨胀土开裂试验,采用数码摄影和数字图像处理技术,获取了实际膨胀土表二维裂隙网络图像。利用Matlab编制程序提取膨胀土表面裂隙网络图像中土体块区形心坐标、裂隙隙宽分布及块区面积分布等参数,并计算裂隙率。基于加权Voronoi图法重新构建土表二维裂隙网络。经检验,基于加权Voronoi图法模拟的二维裂隙网络的分布参数与实际较为接近,验证了该方法在膨胀土表二维裂隙网络生成应用中的可行性,为研究带裂隙膨胀土的力学性质和渗流特性提供有效的模型基础。     

自然图形二阶Voronoi图生成的地图代数方法

分析了2阶V图生成原理．基于欧氏空间中离散点集的2阶V图距离变换原理，论述了栅格形式下离散点集和一般点集图形的2阶V图生成的方法，确定了它的时间复杂性为O（（2＋k）n），适用于欧氏及非欧度量空间的自然图形2阶V图构造．构建了简洁、实用的算法和实验模块，并给出若干算例图.     

无线传感网络可信信息覆盖泰森多边形区域划分算法研究

针对无线传感网络区域划分问题,基于可信信息覆盖模型,设计了一种新的面向可信信息覆盖的泰森多边形区域划分算法。首先,该算法利用节点间的协作感知,通过节点聚类形成节点协作感知盘;然后基于可信信息覆盖模型计算各重建点的权值;最后利用权重泰森多边形图理论设计基于该模型的泰森多边形区域划分算法。仿真实验结果表明,该算法与传统圆盘模型下的泰森多边形法相比较,在相同数量节点下划分的泰森多边形区域数量更少,并且有着更高的覆盖率。     

Retrospect and Prospect of the Influence Diagram

The evaluation algorithm and the application of the influence diagram were surveyed, which argues that to construct an explicit,compact and objective influence diagram is of the most importance. There are two suggested ways for realization of the influence diagram: introducing the achievements of the modern psychology, cognitive science, behavior science, and so on to represent and solve uncertainty to build a well-constructed influence diagram; based on the observed data to build an influence diagram. Also, the limitations of the influence diagram were analyzed, such as that it cannot deal with asynunetric problems efficiently, cannot picture dynamic problems,cannot model the problems with a limitless horizon, and ther is no highly efficient algorithm. And some potential methods to overcome these limitations were pointed out.     

城市交通信号灯的配时优化

研究了城市相邻两交叉口信号配时问题.先以单交叉口为研究对象,选择道路通行能力和平均延误时间作为评价指标,构造多目标联合优化函数对平均延误时间进行修正,建立最优信号配时模型.再确定A,B交叉口的相对位置,引入平均延误时间,结合两交叉口各现行参数,得出左转、直右转车道的实际饱和流率.运用遗传算法进行优化,得出最优配时方案.仿真模型检验结果表明,该方案对缓解交通压力的效果显著.     

无信号交叉口左转车道设置依据研究

以交叉口运行效率为目标,运用概率论、排队论和交通流理论对无信号交叉口左转车道的设置依据进行研究.假设车流到达率服从泊松分布,根据左转与直行车辆的相互作用过程和运行特性,推导了无信号交叉口左转车道设置的左转交通量阈值表达式,并讨论了模型中的参数:受左转影响的直行车停车概率的限值、左转穿越对向车流的临界间隙和进口道车道数.对典型情况进行模拟计算,绘制了左转车道设置的准则图表.对计算结果分析得出了无信号交叉口设置左转车道左转交通量的变化规律.研究成果为左转车道的设置提供了定量化的依据.     

基于Voronoi图的城市体系空间结构及吸引范围——以广东省为例

城市体系空间结构是城镇化的基本载体,构建科学合理的城市体系空间结构是推进新型城镇化的重要内容. 为准确把握广东省的城市体系空间结构特征,使用Voronoi图空间组织方法和加权Voronoi图空间分割方法,以城市综合实力为质量属性,统合考察城市的地理区位和空间关系,对广东省县级以上城市的城市体系空间结构及吸引范围进行研究,得出以下结论:（1）广东省城市发展空间极化现象明显,城市综合发展水平存在较大差距;（2）在城市体系空间结构上,广东省形成了全域性中心城市区域性中心城市地方性中心城市一般性城市4个层级的城市体系空间结构;（3）从城市吸引范围分析,广东省部分城市存在同城化发展现象,其中广佛和潮汕同城趋势明显;（4）广东省城市的综合实力与其空间结构等级间存在明显的错位现象,因此应该进一步明确实力强等级低的城市的区域定位和职能定位,同时加快综合实力较弱的中心城市的发展,缩小发展差距,实现区域协调.