地理信息系统绘图缓冲区技术设计与实现

为了解决地理信息系统中不同使用模式下的地图快速绘制问题,提出了绘图缓冲区技术.对双缓冲区技术、地图缓冲区技术、图层缓冲区技术和组件缓冲区技术分别介绍了各缓冲区技术所针对使用问题和解决问题的方法.对具体缓冲区接口、图层缓冲区控制接口和组件缓冲区控制接口分别描述了在TerraMap地理信息系统中绘图缓冲区技术的实现方式.对TerraMap中绘图缓冲区技术的使用成果进行了总结.     

一种有效的GIS缓冲区生成算法

缓冲区分析是地理信息系统重要的空间分析功能之一。文章通过运用旋转点变换公式和递归方法,对缓冲区双线圆弧矢量生成算法作了进一步改进,简化了平行线生成和尖锐角光滑校正过程,很好地解决了缓冲区边线的自相交问题。另外,对单侧线缓冲区、复杂面要素缓冲区的生成以及缓冲区重叠合并问题,均给出了具体的解决方案,形成了一套完整的快速高效的缓冲区矢量生成算法,并结合实例给出了算法的具体实现步骤。     

基于PostgreSQL/PostGIS的FreeMAP控件的应用开发

介绍以Linux为后台服务器,使用PostgreSQL数据库中的PostGIS来储存空间数据。通过ODBC作为前台和后台的接口进而对PostgreSQL数据库进行访问和输入输出。使用VB和Freemap控件来实现图层的加载,以及地图的放大缩小、移动、漫游、空间查询,点线面等几何图形的绘制,并利用PostGIS中的相关空间分析函数达到对图层中的每一个对象的叠加和缓冲区空间分析功能的实现。     

一种GIS缓冲区矢量生成算法及实现

缓冲区分析是地理信息系统重要的空间分析功能之一。缓冲区生成分为点、线、面三种,其中线状目标缓冲区生成是关键和基础,线状目标缓冲区生成分为单个线状目标缓冲区多边形独立生成过程和所有线状目标缓冲区多边形重叠合并两个阶段。在缓冲区圆弧矢量生成算法思想的基础上,提出了一种新的有效的缓冲区半径旋转矢量生成算法。另外,对缓冲区生成过程中出现的特殊情况进行了处理,并应用递归方法管理和存储缓冲区边界的自相交多边形。     

一种GIS缓冲区矢量生成算法及实现

缓冲区分析是地理信息系统重要的空间分析功能之一。缓冲区生成分为点、线、面三种，其中线状目标缓冲区生成是关键和基础，线状目标缓冲区生成分为单个线状目标缓冲区多边形独立生成过程和所有线状目标缓冲区多边形重叠合并两个阶段。在缓冲区圆弧矢量生成算法思想的基础上，提出了一种新的有效的缓冲区半径旋转矢量生成算法。另外，对缓冲区生成过程中出现的特殊情况进行了处理，并应用递归方法管理和存储缓冲区边界的自相交多边形。     

CUDA和OpenGL互操作的实现及分析

CUDA和OpenGL互操作的基本方式是使用CUDA生成数据,再利用OpenGL在屏幕上绘制出数据所表示的图形。两者的结合可以通过使用OpenGL的PBO(像素缓冲区对象)或VBO(顶点缓冲区对象)两种方式来实现。描述了CUDA和OpenGL互操作的步骤并展示了一个使用PBO的实例。该实例运行结果表明,互操作的方式比单纯使用OpenGL方式快了7~8倍。     

最大比率圆弧逼近轮廓的匹配方法

提出了一种新的圆孤逼近轮廓曲线进行目标匹配的方法-最大比率法。曲线上两点之间的圆弧和曲线夹成的面积与对应扇形的比值随曲线上点的曲率的变化而变化。通过设置一个阈值算法可以检测曲率的较大的特征点用于圆弧逼近匹配。     

Windows环境下缓冲区溢出漏洞的利用

给出了缓冲区溢出的原理,分析了Windows平台下利用缓冲区溢出漏洞进行网络攻击的方法和特征,在此基础上提出了Windows平台下缓冲区溢出漏洞利用的开发流程。通过一个存在缓冲区溢出漏洞软件的利用实例验证了这个开发流程的有效性。     

最大比率圆弧逼近轮廓的匹配方法

本文提出了一种新的圆孤逼近轮廓曲线进行目标匹配的方法—最大比率法。曲线上两点之间的圆弧和曲线夹成的面积与对应扇形的比值随曲线上点的曲率的变化而变化。通过设置一个阈值,算法可以检测曲率较大的特征点,用于圆弧逼近匹配。     

Windows下缓冲区溢出漏洞的利用

给出了缓冲区溢出的原理，分析了Windows平台下利用缓冲区溢出漏洞进行网络攻击的方法和特征，在此基础上提出了Windows平台下缓冲区溢出漏洞利用的开发流程。通过一个存在缓冲区溢出漏洞的ftp软件的利用实例验证了这个开发流程的有效性。     

任意多边形窗口的圆裁剪算法

针对任意多边形窗口内圆的裁剪问题,本文提出一种更加全面、有效的裁剪算法.该方法提出借助x-扫描线算法来判断圆和多边形窗口的位置关系,排除圆完全在窗口内或者窗口外的情况;针对多边形窗口和圆相交的情况,按照逆时针方向依次求出多边形各边与圆的交点;最终,通过判断两点间的关系,决定两点之间画线还是画弧,完成圆的裁剪.实验结果表明,该方法能够有效全面的完成多边形窗口的圆裁剪.     

一类带形状参数的类四次三角Bézier曲线

本文给出了带形状参数的类四次三角多项式Bézier曲线。由五个控制顶点生成的曲线不仅具有类似于四次Bézier曲线的诸多性质,而且其形状可由一个参数进行调节,使得该曲线具有更强的表现能力。参数有明确的几何意义:参数越大,曲线越逼近控制多边形,具有比四次Bézier曲线更好的逼近性。曲线无需有理形式即可精确表示圆、椭圆、抛物线等二次曲线弧。为便于自由曲线的设计,还讨论了两段曲线的拼接性,并给出了曲线G2和C3连续的拼接条件。应用实例表明,该曲线在计算机辅助几何设计中具有较高的应用价值。     

Novel Sonar Salient Feature Structure for Extended Kalman Filter-Based Simultaneous Localization and Mapping of Mobile Robots

Abstract

Not all line or point features capable of being extracted by sonar sensors from a cluttered home environment are useful for simultaneous localization and mapping (SLAM) of a mobile robot. This is due to unfavorable conditions such as environmental ambiguity and sonar measurement uncertainty. We present a novel sonar feature structure suitable for a cluttered environment and the extended Kalman filter (EKF)-based SLAM scheme. The key concept is to extract circle feature clouds on salient convex objects by sonar data association called convex saliency circling. The centroid of each circle cloud, called a sonar salient feature, is used as a natural landmark for EKF-based SLAM. By investigating the environmental inherent feature locality, cylindrical objects are augmented conveniently at the weak SLAM-able area as a natural supplementary saliency to achieve consistent SLAM performance. Experimental results demonstrate the validity and robustness of the proposed sonar salient feature structure for EKF-based SLAM.     

动态计算圆弧并面积的一个新算法

平面上以任意方式放置的Ｎ个圆所覆盖区域面积的计算问题称为圆弧并面积的计算问题，该问题不仅具有很强的应用背景，而且是计算几何，ＣＡＤ／ＣＡＭ和计算机图形学中的一个基础算法，本语文在给出有向多边形区域面积、约束圆弧所对圆心角计算公式的基础上 一个基于圆弧求交、平面有向我边形面积、扇形面积计算的动态计算圆弧并的一个新算法，该算法具有计算精度度     

Representing circles with five control points

We show that five is the minimal dimension of a space required to draw a complete circle with a unique control polygon. We identify all five-dimensional spaces invariant under translations and reflections where we can find shape preserving representations of a circle parameterized by its arc length.     

Generating and updating multiplicatively weighted Voronoi diagrams for point,line and polygon features in GIS

A Voronoi diagram is an interdisciplinary concept that has been applied to many fields. In geographic information systems (GIS), existing capabilities for generating Voronoi diagrams normally focus on ordinary (not weighted) point (not linear or area) features. For better integration of Voronoi diagram models and GIS, a raster-based approach is developed, and implemented seamlessly as an ArcGIS extension using ArcObjects. In this paper, the methodology and implementation of the extension are described, and examples are provided for ordinary or weighted point, line, and polygon features. Advantages and limitations of the extensions are also discussed. The extension has the following features: (1) it works for point, line, and polygon vector features; (2) it can generate both ordinary and multiplicatively weighted Voronoi diagrams in vector format; (3) it can assign non-spatial attributes of input features to Voronoi cells through spatial joining; and (4) it can produce an ordinary or a weighted Euclidean distance raster dataset for spatial modeling applications. The results can be conveniently combined with other GIS datasets to support both vector-based spatial analysis and raster-based spatial modeling.     

线目标缓冲区生成的矢栅混合算法研究

线目标的缓冲区生成是缓冲区分析的基础和关键。结合栅格算法与矢量算法的优势,提出矢栅混合算法解决线目标的缓冲区生成问题。采用Douglas-Peuker方法对线目标进行重采样以加快缓冲区建立速度,用扫描线方法将线目标矢量数据转化为栅格形式,再采用膨胀原理生成缓冲区,通过扫描缓冲区栅格边界,提取有效矢量数据,进行求交运算,对缓冲区生成中的自相交多边形进行处理。     

一种虹膜定位算法

针对虹膜二值边缘图像提取的困难，提出利用虹膜图像的灰度边缘图像以及虹膜的几何特征进行虹膜定位的快速算法。首先根据虹膜图像的整体灰度分布信息特征，利用改进的Sobel算子提取虹膜的灰度边缘图像，然后利用圆的对称性质以及投票策略提取虹膜的中心，最后利用Hough变换的半径直方图投票提取虹膜内外径。实验结果证明，该算法提高了虹膜定位的速度，并且具有较强的抗干扰能力。     

图像扇形特征及其应用

以图像Harr-like矩形特征为原型,提出了一种新的基于图像灰度信息的区域特征--扇形特征及其提取方法。以圆的旋转不变特性为基础,在极坐标下将图像分割为不同的扇形(段)子块,并将各子块区域灰度和作为表示扇形子块的特征,然后对子块特征集进行归一化,所得的归一化扇形特征集作为特征选取的空间。将该特征提取方法应用到人脸识别系统中,与传统方法的比较实验表明扇形特征具有较好的识别效果,且对图像平移、旋转、缩放和噪声干扰均具有较好的鲁棒性。     

A Unified Approach to Conic Visibility

{In this paper we present linear time algorithms for computing the shortest path tree from a point and the weak visibility polygon of an arc inside a triangulated curved polygon. We also present a linear time algorithm for computing the planar subdivision (in the parametric space) of the set of rays emanating from a fixed arc, such that each face of the subdivision corresponds to rays hitting the same arc of the polygon. Although these results, which involve nontrivial generalizations of known results for rectilinear polygons, may have some interest in its own right, the main result of this paper is a linear time algorithm for computing the conic (circular, elliptic, parabolic, and hyperbolic) visibility polygon of a point inside a simple polygon. The main advantage of our technique over previous results on circular visibility is that it provides a simple, unified approach to conic visibility. Finally, we present a linear time algorithm for computing the planar subdivision, in the parametric space, of two-parametric families of conic rays emanating from a fixed point, such that each face of the subdivision corresponds to conic rays hitting the same edge of the polygon. All these algorithms are asymptotically optimal.} Received August 21, 1997; revised December 27, 1998.