高效构建Delaunay三角网数字地形模型算法研究

在对传统构建Delaunay三角剖分(尤其是分割－合并)算法进行分析的基础上,采用自适应格网划分方法对点集进行排序、分割,并按照逆序合并Delaunay子三角网,然后进行约束处理,快速、高效地实现了Delaunay三角网的构建;对Delaunay子三角网合并、地性线处理、平三角形处理等关键问题进行了描述。实测结果表明,该算法的时间复杂度接近于O(n）。     

DEM快速构建及地形裁剪算法的研究

提出了一种快速构建DEM的算法。它先产生一个包含插值点在内的内插三角形，然后利用此三角形来内插插值点高程；为提高算法对复杂地形的适应能力，利用离散点及地性线对地形进行描述，并保证生成的三角形不跨越地性线。其次，提出了一种基于DEM的对三维地面进行裁剪的分治方法，该方法利用DEM数据生成一个规则的三角网并将裁剪边界插入到三角网中重新构建三角网，通过删除裁剪边界内的三角形来达到对地形裁剪的目的。     

不规则三角网中约束线嵌入

该文针对有约束情况下的不规则三角网重建,分析了约束线影响域的各种典型情况,在此基础上提出了一种约束线嵌入方法。该方法首先搜索约束线影响域,提取影响域的边界,根据凹凸性判断找到影响域边界上的凸角,并在凸角处生成新的三角形,通过对影响域的重剖分完成约束线的嵌入。同时给出了详细算法流程并进行了实验,结果表明:该算法鲁棒稳定,能够实现各种复杂约束情况下的不规则三角网重建。     

基于Delaunay三角网约束的倾斜影像匹配

针对倾斜影像存在尺度变化大、匹配困难的问题,提出一种基于Delaunay三角网约束的倾斜影像匹配方法.首先检测影像上的最大稳定极值区域(Maximally Stable Extremal Regions, MSER)作为初始匹配点,然后利用这些初始匹配点构建Delaunay三角网,并以同名三角形、核线、灰度等作为约束条件,迭代匹配左、右影像上三角网内的尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform, SIFT)特征点.试验表明：所提方法能获得可靠的匹配结果,匹配点分布均匀,具有较高的匹配正确率和匹配精度.     

一种以点为基础勾绘等值线的自动制图

当前国内外采用格网以及三角网勾绘等值线,本文提出一种以点为基础的勾绘等值线的方法。通过在点图上布置一条条平行于X轴的三角锁,形成一个三角形均匀分布的三角网。并以三角形顶点为国心,一定长度的半径作园,将位置在园内的点数作为Z值,进一步勾绘等值线。这一方法可以以点图为资料,也可以利用统计资料,应用点值法自动制图(点不绘出),在此基础上再应用本法,即可绘成等值线图。     

快速构建Delaunay三角网算法研究及OpenGL下三维可视化

对Delaunay三角网的构建算法进行研究。提出了一种基于网格索引的构网算法。借助于该算法的特点提出了一种新的点-块-三角形映射机制定位点所在三角形的方法。简化了三角网的优化过程,提高了三角网构建速度。同时在Open-GL开放式三维环境下,进行光照渲染等处理,实现了地形的三维可视化。     

基于约束Delaunay三角剖分的道路三维建模方法

深入研究了一种建立道路三维模型的方法.首先依据道路设计成果计算出道路模型与地形模型的拼合交线,然后用设计点(特征线)数据替换拼合交线内的地形点(特征线)数据,形成建模所需的原始点集和约束边集.针对原始点集采用逐点插入算法进行Delaunay三角剖分,再依据约束边将初始三角网调整为约束Delaunay三角网,由此得到外观与内部拓扑关系均为整体的道路三维模型.此外,还研制了三角形的快速定位算法,加速了建模过程.实践表明,该方法具有整体性好、网形优、速度快的优点.     

无平三角形处理的等高线数据三角化方法

本文提出一种不需处理平三角形即可构建等高线约束三角网(CDT)的方法.该方法针对等高线地形图中等高线弯曲较大处易产生平三角的问题,利用等高线邻接关系,在提取出等高线空洞区的前提下,对地形图中的剩余部分划分出可独立生成非平三角形的子区域,并对每一块子区域进行约束构网,这些子网所组成的集合就是整个张等高线地形图的约束三角网.最后,以云南某区实测等高线为实验数据,分别利用本文方法和Arc-GIS软件构建约束三角网,通过对比分析实验结果,验证了本文方法的有效性.     

基于四元组和面积比的点模式匹配

提出一种无须任何人工干预和辅助信息点模式匹配算法.先在主辅特征点集中构建不规则三角网,再利用两相邻三角形组成特征点四元组,两条对角线将四元组划分为四个小三角形,事先计算出四个小三角形之间的面积比,然后以面积比作为相似性测度来迭代搜索同名四元组,再建立两个点集之间的多项式变换关系.实验表明:该算法计算量小,能自动实现两个点集之间的粗匹配.     

基于凸壳技术的Delaunay三角网生成算法研究

TIN作为DEM的一种重要表达模型,其生成算法一直备受关注。首先对传统的生成算法原理进行总结,并针对其特点进行了分析,对利用凸壳建立TIN的原理和方法进行简单描述。由于许多计算几何学对点集进行限制以简化凸壳的建立过程,对凸壳的生成过程进行了改进。在点集的排序过程中剔除重复点,将点联入原凸壳过程中,排除共线这一特殊情况,建立新的凸壳,直至所有点都被包含在凸壳中。至此,三角网建立完毕。通过对三角形公共边进行LOP优化,使其满足Delau-nay三角网的特性。当所有三角形满足特性时,Delaunay三角网构建完毕。该算法的优势在于构网速度较快,并能够对重复点进行处理,同时在生成网的过程中对共线这种特殊情况进行处理。     

平面上散乱数据点的最优三角分划的一个定理证明

首先给出关于平面上散乱数据点的最优凸三角分划的定义。然后，讨论了最优凸三角分划的理论与实现。最后，介绍一个新的最优三角分划算法，并且证明由该算法所得到的三角分划的最优性。     

三角域上的一类插值样条

给出了三角域上的一类二元三次插值样条函数 ,讨论了该样条函数的连续性方程和插值误差估计 ;该样条函数具有C1 阶光滑且近似C2 阶光滑 ,是单三次的二元样条函数 ,较双三次样条函数低三次 ,并具有计算量小等优点     

激光三角法测量表面形貌

对激光三角测量法应用于表面形貌的检测进行研究.通过分析激光三角测量的基本原理,得出光路设计条件与输入输出关系.分析了几种激光三角测量的改进方法的优点、局限与适用范围.讨论了激光三角测量中影响分辨率与精度的几个因素并提出应对的措施.     

用于传热与流动数值计算的一种三角化剖分新方法

提出了一种基于前沿推进法的平面区域三角化网格剖分方法 ,它具有算法简单、易于编程和浮点计算量少的特点 ,同时可以克服以往算法在角点处可能出现一个单元的3个节点全在边界上的缺点。剖分实例表明 :该方法的鲁棒性和普适性较好 ,剖分结果经过光滑后 ,可用于多连通域中传热和流动问题的控制容积积分法的求解。     

基于局部分块三维物体表面三角划分算法

基于三维重建工作中物体截面轮廓线序列中相邻轮廓线基本相似的事实,提出了物体截面轮廓线点集之间三角划分的一种快速算法．算法首先寻找轮廓线的控制点,对每两条相邻轮廓线的控制点进行配对;然后将这样两条轮廓线之间的三角划分分配在多个小曲线段对之间进行,并且根据事先匹配的控制点,在每个小的区域中进行简便快速的三角划分．实验验证了算法的有效性．     

三角剖分中拓扑关系的动态创建与维护

平面散点域的三角化效率一直是人们关心的问题.以三角形面结构为存储结构,对逐点插入三角化算法中三角形的拓扑关系维护进行了研究,提出了动态创建和维护三角形拓扑关系的算法.算法原理简单、通用性强,实验测试表明基于本文原理所设计的逐点插入算法有较高的执行效率.     

基于小面元配准的倾斜遥感图像拼接

针对倾斜遥感图像拼接中存在配准精度不高,重叠区域出现重影的问题,提出了利用三角网进行小面元配准及加权融合的拼接方法.首先,求解全局单应性矩阵进行图像预对齐,并利用转换矩阵提取图像重叠区域;其次,利用特征匹配对构建重叠区域Delaunay三角网并对相应三角网逐个进行仿射变换实现精确配准;最后,利用渐出渐入式融合消除图像重...     

最小权三角划分的进化算法

提出了一种解决平面点集最小权三角划分的新方法——最小权三角划分进化算法。针对平面点集最小权三角划分问题的特点，提出了新的交叉算子和变异算子，即多边形交叉算子与三角形变异算子。从而保证了经交叉与变异操作后得到的后代仍为合理的三角划分，加快了算法的收敛速度。研究了进化算法的几个主要参数（如：解群规模、交叉概率、变异概率及自适应系数）对算法性能及收敛性的影响，并给出了影响曲线。计算结果表明，新算法能得到比贪心算法更优的结果。     

任意三角剖分下的C~1-有理样条函数及基函数

采用结点基的方法，结合研究多元多项式样条函数的光滑余因子方法的思想，解决了任意三角剖分下的Ｃ１－有理样条函数的存在性，并得到了任意三角剖分下具有最少自由度的Ｃ１－有理样条函数类．构造了具有３次代数精度的有理插值算子及其相应的全部Ｃ１－广义楔函数的简便的显示表达式。     

GPS辅助航测技术在大面积森林覆盖区域的应用试验

以GPS辅助航空摄影测量为手段,在大面积森林覆盖区域进行生产试验,对获取的机载GPS数据处理,按照技术规范进行GPS辅助空中三角测量,同时作精度检测。结果表明GPS辅助航测技术在大面积森林覆盖区域成图生产中有技术优势,能够提高制图质量,大幅度减少野外控制点,缩短制图时间,保证设计工期按时完成,效率得到提高。