基于Qi算法的Delaunay三角网逐点插入法

Delaunay三角网在很多领域都有着广泛的应用,快速高效地生成Delaunay三角网十分重要。逐点插入法是构建Delaunay三角网中使用最广泛的方法之一。本文深入研究了使用逐点插入法构建不带约束条件Delaunay三角网的过程。在使用该方法生成Delaunay三角网中建立结点拓扑关系这一影响构网效率的关键步骤中引入了Qi算法,简化了该方法生成Delaunay三角网的复杂度。然后在向Delaunay三角网内插入约束边的过程中,再次引入Qi算法,从而提高了构网的效率。为了验证上述模型,我们在Microsoft Visual Studio 2005开发环境下,以C#为开发工具,采用底层开发模式实现了改进的逐点插入法,实验证明引入Qi算法能够提高逐点插入法Delaunay三角网构建及插入约束边的效率。     

改进的自连接Delaunay三角网生成算法

本文提出了一个改进的自连接Ｄｅｌａｕｎａｙ三角网生成算法。在原算法的基础上引进了封闭点的概念,在三角网的生成过程中动态地剔除封闭点,从而大大加快了生成新三角形时对点的查找过程。其次,通过对边扩展过程的研究,发现对除了第一个三角形以外的其他三角形实际上只有两条可扩展的边,新算法对这一点也进行了改进。最后,给出了实验的结果数据。     

一种改进的用于三维DT剖分的三角网生长算法

三角网生长法具有独特的优势,但将其扩展到三维的研究远远少于逐点插入法、分治法以及二者的合成算法,研究扩展三角网生长法实现三维DT剖分的算法。引入k近邻思想优化了原始算法,时间复杂度可达O(NlogN),且改进对二维、三维算法都有效。通过AE二次开发完成了数据操作、算法实现和二维、三维显示等功能,后续能够较方便地添加和扩展ArcGIS相关功能以及其他数据挖掘算法模块。用两组6个点集数据进行实验分析,网格构建时间对比验证了算法性能。     

以优先点为中心的Delaunay三角网生长算法

目的 Delaunay三角网具备的优良性质使其得到广泛的应用,构建Delaunay三角网是计算几何的基础问题之一,为了高效、准确地构建大规模点集的Delaunay三角网,提出一种基于优先点的改进三角网生长算法.方法 算法以逆时针次序的一条凸包边为初始基边,使用基边对角最大化并按照逆时针次序选定第3点构建一个Delaunay三角形,通过待扩展边列表中的数据判断新生成的两条边是否需要扩展,采用先进先出的方式从待扩展边列表中取边作为基边,以优先点为中心构建局部Delaunay三角网使优先点尽快成为封闭点,再从点集中删除此封闭点.结果 对于同一测试点集,改进算法运行时间与经典算法运行时间的比率不超过1/3,且此比率随点集规模增长逐步下降.相比经典算法,改进算法在时间效率上有较大提升.结论 本文改进算法对点集规模具有较好的自适应性与较高的构网效率,可用于大规模场景下Delaunay三角网的构建.     

Delaunay三角网动态更新算法的研究进展

通过对Delaunay三角网动态更新算法进行研究,综述了Delaunay三角网中插入和删除点、约束线算法以往研究.详细介绍点定位、LOP优化、对角线交换等关键技术的研究进展,并对比各种方法的优缺点,分析已解决的问题和仍存在的问题.最后对更新算法研究不足之处进行总结,并提出若干可能的研究方向.     

基于LiDAR点云数据的三角网构建算法

在现有Delaunay三角网生长法的基础上进行改进,提出了一种三角网生长算法.该算法对大规模点云进行等格网分块,自适应确定搜索范围.通过在构建过程中对生成的基线进行分组和排序,动态删除封闭点,提高了构建三角网的速度;通过在整个点集范围内进行搜索,避免了通过插值所产生的误差和模块之间的拼接过程.利用此算法对大规模LiDAR点云数据进行构网,结果表明了该算法的有效性.     

改进约束三角网在沉积相带图中的应用研究

针对在沉积相带追踪中,常规三角剖分算法构造的三角网无法自动解决河道砂体跨井排不连通问题,提出了一种相带边界线自动识别方法。该方法的关键步骤是采用逐点插入法先生成无约束三角网;再根据河道砂体连通情况插入虚拟井,并通过该虚拟井建立跨井排井的连通线,将这两条线作为约束边插入第一步生成的三角网中,将三角网部分重构,形成最终约束三角网,对该三角网进行相带边界追踪。系统前端采用。 NET网页框架和Applet网页嵌入技术,核心绘图功能采用Java 2D绘图技术,效果良好。     

基于分治算法构建Delaunay三角网的研究

提出了一种构建Delaunay三角网的分治算法,该算法利用方格网管理离散点数据,仅需分别对每格中的点进行排序;此外,通过对凸包顶点数据进行分区管理,在搜寻凸包支撑线时,能预先确定出支撑点的范围,减少了搜索工作量,提高了三角网的合并速度。     

一种基于插入法的Delaunay三角网生成算法

文章讨论了建立离散点Delaunay三角剖分算法的研究现状,针对＂逐点插入法＂采用网格分块的方法对构网离散点集和已生成的三角网建立索引,提高了点在三角网中的定位效率和三角网的生成效率。     

约束数据域的Delaunay三角剖分算法研究及应用

研究了一种约束Delaunay三角网生成算法,它充分利用分治算法与生长算法的优点,对离散点、构网中实时生成的边及三角形采用分块进行网格索引,有效地减少了搜索目标点、边及三角形的时间,从而提高了构网速度,并将该算法用于地面模型的构建中,实现了地形三维可视化。     

基于Delaunay三角剖分的机器人工作空间体积求解

针对传统方法求解并计算并联机器人工作空间体积计算量大效率低的问题,采用Delaunay三角剖分法求取工作空间的体积。利用Matlab编程进行仿真,将Delaunay三角刮分法与子空间体积叠加法和微分法对比。结果表明,在相同的计算机配置下,采用改进的增量式Delaunay三角剖分的算法计算其体积值为6. 2645×10~5 mm^3,并耗时21 min;采用二值法计算其体积为6. 2639×10~5 mm^3,耗时27 min;采用微元法计算其体积值为6. 2643×10~5mm^3,并耗时31 min。改进的增量式Delaunay三角剖分法提高了求取工作空间的体积的效率。     

带特征线约束的Delaunay三角剖分最优算法的研究及实现

为了提高特征线约束的Delaunay三角剖分的速度和功率,从两个方面进行改进;一是生成无约束的Delaunay三角网时,采用进行剖分算法;二是在约束线上插入点时,应用取三角形外接圆与特征线交点的方法。并行剖分算法具有较好的加速性能;“交点”插入算法考虑了特征线的影响域及Delaunay三角形规则的边界条件,在满足全局Delaunay三角剖分的前提下,使插入的点最少,对原有的网格影响最小。     

移动立方体算法中的三角剖分

Marching Cubes（MC）算法是基于规则体数据抽取等值面的经典算法。分析了该算法中的交点连接问题，解决连接上的二义性问题，从而更好地生成多边形；对于生成的非平面多边形，对三角剖分进行了优化，以此改进了移动立方体算法，通过实验验证了算法的正确性。     

基于分类体数据的四面体网格剖分算法

虚拟内窥手术是以真实病人的CT或者MRI扫描数据为基础，首先通过组织分割，在计算机内部建立起三维模型，然后通过虚拟现实技术来模拟窥镜手术全过程的一项技术。其中，人体器官的三维网格建模是该技术中一个十分重要的部分，为了准确地进行了人体器官三维网格建模，在对三维体数据进行组织分割的基础上，提出了一种由分类体数据直接建立三维四面体网格的方法，由于Delaunay三角剖分所产生的网格质量比较高，所以该方法沿用逐点插入算法的思想，以特征点的提取和Steiner布点为基础来生成四面体网格，并通过组织边界的判定准则和利用flip操作来恢复组织边界，实践证明，该方法所生成的网格具有自适应的网格密度。     

New results for the minimum weight triangulation problem

Given a finite set of points in a plane, a triangulation is a maximal set of nonintersecting line segments connecting the points. The weight of a triangulation is the sum of the Euclidean lengths of its line segments. No polynomial-time algorithm is known to find a triangulation of minimum weight, nor is the minimum weight triangulation problem known to be NP-hard. This paper proposes a new heuristic algorithm that triangulates a set ofn points inO(n ³⁾ time and that never produces a triangulation whose weight is greater than that of a greedy triangulation. The algorithm produces an optimal triangulation if the points are the vertices of a convex polygon. Experimental results indicate that this algorithm rarely produces a nonoptimal triangulation and performs much better than a seemingly similar heuristic of Lingas. In the direction of showing the minimum weight triangulation problem is NP-hard, two generalizations that are quite close to the minimum weight triangulation problem are shown to be NP-hard.This research was done while the second author was with the Department of Computer Science, Virginia Polytechnic Institute and State University.     

约束三角剖分在雨量等值线的应用

雨量等值线在水文、防汛领域应用广泛,Delaunay三角剖分具有空外接圆和最大的最小角度两个良好性质,对于非规则分布的离散点数据进行三角剖分内插是生成等值线的最常用的算法,但实际应用中往往都术是凸壳进行三角化,而是有限定边（或限定点）对三角剖分进行约束。该文在标准Delaunay三角剖分基础上,分析了逐点插入法的基本原理,基于此提出了一种解决有限定边的约束三角网格剖分生成等值线的方法,给出了限定边进行三角剖分的算法,同时对边界采用网格加密和邻域内插算子进行边界附件插值,提高等值线的边界拟合精度,并在雨量等值线生成中得到较好应用。     

Surface reconstruction by multiaxial triangulation

Outlines for reconstructing object surfaces are traditionally drawn from sequential images in parallel planes. The method presented here instead supports complex object topologies by drawing contours from multiaxial image planes. Multiaxial triangulation of an object in a given data volume involves four steps. First, the user generates contours interactively by selecting sample planes inside the data volume, then drawing object contours from the image corresponding to this sample plane. Our algorithm for multiaxial triangulation then processes these contours to verify consistency within and between sample planes. Second, it uses the sample planes containing the contours to partition the data volume into a divided volume. The contours are partitioned against the plane boundaries, and the contour parts (chains) are associated with faces, edges, and vertices in the divided volume. Third, these chains are joined into closed loops in the divided volume. Fourth, the loops are triangulated patchwise to create the surface model     

改进的统一于NIP的多边形三角剖分算法

本文引入非自交多边形的概念，将任意多边形转化为统一的非自交多边形ＮＩＰ，从而对任意多边形实现三角剖分．本文作者在应用原统一于ＮＩＰ的三角剖分算法过程中，针对剖分过程中原算法不能解决的情况，对原算法进行了改进．文章首先介绍该改进算法，然后对改进算法与原算法进行比较，最后给出改进算法在真实感图形生成中的应用．     

一个利用法矢的散乱点三角剖分算法

曲面上散乱点的三角剖分在曲面重建中发挥着重要作用，借助于曲面上的法矢信息和三维Delaunay三角剖分算法，该文给出了一种新的散乱点三角剖分算法，输入一组散乱点以及所在曲面S在这些散乱点处的一致定向的法矢信息，该算法将产生一张插值散乱点的三角网格曲面M，并且曲面M可以近似地看成是曲面S的三角剖分，算法的主要步骤分为两步：首先通过曲面S的一致定向的法矢信息，在曲面S的同一侧添加辅助点，利用这些辅助点来剔除Delaunay三角剖分中产生的不需要的三角片；然后将剩余的三角片连接成一张完整的网格曲面，与基于中轴的三角剖分算法相比，该文算法需要更少和更简单的计算，与局部三角剖分算法相比，该文算法可以更有效地避免重建后的曲面产生自交，该文的算法可用于任意拓扑的光滑曲面重建。     

An Algorithm for Projecting Points onto a Patched CAD Model

We are interested in building structured overlap-ping grids for geometries defined by Computer-Aided-Design (CAD) packages. Geometric information defining the boundary surfaces of a computation domain is often provided in the form of a collection of possibly hundreds of trimmed patches. The first step in building an overlapping volume grid on such a geometry is to build overlapping surface grids. A surface grid is typically built using hyperbolic grid generation; starting from a curve on the surface, a grid is grown by marching over the surface. A given hyperbolic grid will typically cover many of the underlying CAD surface patches. The fundamental operation needed for building surface grids is that of projecting a point in space onto the closest point on the CAD surface. We describe a fast and robust algorithm for performing this projection which makes use of a fairly coarse global triangulation of the CAD geometry. Before the global triangulation is constructed the connectivity of the model is determined by an edge-matching algorithm which corrects for gaps and overlaps between neighbouring patches. ID="A1" Correspondence and offprint requests to: Dr. W. D. Henshaw, Center for Applied Scientific Computing, L-661, Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA 94551, USA. E-mail: henshaw@llnl.gov