TIN构建算法的研究及0penGL下三维可视化

论文对TIN的构建算法进行了研究，提出了一种基于自适应分块建立网格索引的算法。借助于该算法的特点得出了一种空外接圆判断的简易表达式，简化了TIN的优化过程，提高了构网速度。同时在OpenGL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。     

三维不规则三角网格的精确裁剪算法

给出了一种基于约束Delaunay三角剖分的三维不规则三角网格的精确裁剪算法。算法结合TIN数据的生成特点,首先将TIN投影到二维平面,然后利用约束Delaunay三角剖分把裁剪多边形的每条边嵌入三角网中,再利用边-三角形的拓扑关系删除裁剪多边形外部多余三角形,最后利用边-点的拓扑关系对裁剪多边形顶点高程进行插值,使生成裁剪后的TIN模型。对不同复杂程度的三维TIN模型进行裁剪实验,发现二维投影策略极大地提高了三维TIN裁剪效率。算法的程序实现简单,且符合工程需求。     

地质体三维模型实验研究

实验使用一种滤波法和四叉树的面片融合算法对格网模型进行简化,包括基于高程准则的格网模型简化和基于倾角准则的格网模型简化,并利用点、线、面拓扑结构和正负区判别准则构建不规则三角网（TIN）。在上述两种算法的基础上,结合TIN的简化算法,应用OpenGL平台初步实现复杂地质体三维建模工作,取得满意的效果。     

多视立体密集匹配点云的三维TIN构建算法

针对多视立体密集点云(航空影像多视匹配得到的点云)数据海量、分布散乱造成构建三维TIN(Triangulated Irregular Network)效率低、错误率高以及适应性低的问题,提出一种自适应多视立体密集匹配点云的三维TIN的构建算法。该算法对二维构网方法进行改进,使算法适应不同地形的三维TIN构建。算法首先对密集匹配得到的点云进行自适应的分块索引,快速构建第一个三角形,然后对使用次数为1的边进行排序,对优先级最高的边进行扩展,生成新的三角形。在构建新三角形的过程中,为了避免三维空间内三角形的空间相交或包含(一定角度范围内),引入快速空间三角形相交检测方法,同时引进封闭点、封闭边以及封闭块的概念,动态删除封闭的点和封闭边,减少搜索次数,加快三维三角形的构建过程。实验结果表明,该算法对于城市地区起伏较大的地区构建的三维TIN,具有很高的适应性和效率。     

一种DEM与2D数据集成的方法

提出了一种解决地形三维可视化中DEM上与矢量数据叠加的方法。利用计算几何的相关算法，把矢量数据的节点和边界线作为TIN网三角形的端点和边，对TIN网的局部进行三角化。并利用堕纯复形的数据模型对2D数据对象进行管理。     

三维地形地物融合方法研究与应用

为了提高大比例尺下的三维地形与地物融合效果,提出了一种新的地形地物融合方法。该方法利用三维地物的底面是平面这一特点,在统一坐标框架下,对地形数据进行预处理,消除了影响地形地物融合的高程点,再利用Delauney三角网算法生成TIN模型模拟地形。预处理过程修正了影响融合效果的高程点数据,提高了融合效果,同时减少了原始地形数据的数据量,从而提高了构建TIN模型的效率。结果表明,该方法能较好地实现三维地形地物的融合。     

TIN的生成和存储算法

TIN是GIS中进行各种表面分析的基础。本文通过分析ARC/INFO系统中TIN的数据结构,提出了一种效率较高的TIN的生成和存储算法。该算法与ARC/INFO系统对应的算法相比主要有两个优点：（1）加快了生成TIN 的速度;（2）减少了数据冗余。     

TIN的生成和存储算法

TIN是GIS中进行各种表面分析的基础。本文通过分析ARC／INFO系统中TIN的数据结构,提出了一种效率较高的TIN的生成和存储算法。该算法与ARC／INFO系统对应的算法相比主要有两个优点：（1）加快了生成TIN的速度;（2）减少了数据冗余。     

基于OpenGL的TIN构建方法研究

根据逐点插入算法的思路,建立构建TIN的三维点、三角形和动态数组数据模型,在VC++6.0软件开发平台上基于OpenGL编程实现逐点插入算法,完成TIN模型的显示和信息查询功能。     

三维TIN与TIN相交算法及其在岩土工程中应用

地质剖面图或篱栅图是地质勘探人员了解描述地质结构的常规手段之一。该文实现了从三维地质模型中提取任意剖面图的基础算法,即三维TIN与TIN相交算法。该算法作为许多商业图形软件的核心算法,属于商业秘密。该文详细论述了该算法原理、数据结构设计、计算流程等。该算法作为实现自主知识产权的三维岩土工程系统的一部分,既能灵活的设定曲面形状与方向,又能够顾及到复杂的约束条件。最后针对具体的工程实例检验了算法的正确性和应用价值。     

建立多精度三角网

多精度三角网可用于数据压缩及进行不同细节程度的２．５维分析处理,现有建立多精度三角网的算法功能单一,不能满足随时改变精度的要求。该文给出了一套完整的建立多精度的三角网的算法,包括建立基本三角网,在三角网中增加点和删除点等。并且实现了两个运行版本,一个可建立指定精度的三角网,另一个可在运行中     

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。     

利用Voronoi图构建多级TIN

由于地形地貌的复杂性，地形高程点的数据量往往很大。由离散高程点生成的TIN同样也具有相当大的数据量，这严重制约了TIN的分析、三维可视化等处理速度。为此，文中根据LOD的设计思想，采用逐级综合，生成多级TIN。随后，将多级TIN进行合并，统一存储，消除了冗余数据。采用局部更新、分级调用的策略使得处理速度显著提高，且受数据量的影响很小，可以较好地应用在地理信息系统中。     

基于特征点提取的GRID到TIN的转换算法

本文提出了一种基于特征点的由GRID至TIN的转换算法。算法通过计算GRID每个高程点的法向量得到反映地形变化的俯仰角分量栅格图和水平偏转角分量栅格图,采用高斯模板和canny算法对这两种栅格图进行特征点检测,提取表征地形变化的特征点。对得到的特征点Delaunay三角化,构造点与三角形间的拓扑关系,即可得到TIN。该算法在顾及全局的基础上,消除尽可能多的冗余数据,有效保留了反映地形变化的特征点。     

增删点后的Voronoi 图生成算法

Voronoi 图可广泛应用于模式识别、计算机图形学、计算机辅助设计、地 理信息系统等领域。利用Voronoi 图及其对偶图Delaunay 三角网构建的不规则三角网TIN 能充分地反映地形地貌特征,对TIN 的统一管理和动态调用可较好地应用到数字高程模型 的建立中。通过联机增量和减量算法来来实现增删点后的Voronoi 图的生成,具有能够动态 修改点集、速度快、效率高等优势。     

基于STL的Delaunay TIN构建的研究与实现

地形可视化是虚拟地理环境研究中的重要组成部分,而设计一个合理的地形数据的组织结构和一个高效构建地形模型的算法是实现地形实时漫游、查询、分析以及规划等三维地形交互式操作的重要前提。借助C++语言的STL,设计了地形三角网的数据结构,改进了章孝灿等人提出的三角网构建算法,利用VC++和OpenGL实现了地形的快速构建及可视化,为以后的地形可视化与三维交互式操作提供了基础。     

基于SURF描述子的遥感影像配准

针对多源遥感影像的配准问题,提出一种基于SURF描述子的匹配算法,该算法具有稳健及高精度特性,采用SURF匹配算法得到同名点,利用一次多项式、Forstner算子和最小二乘原理由粗及精地剔除残差较大的同名点,利用提取的密集同名点构建三角网,对影像进行分块精确纠正。实验结果表明,该算法能够实现多源遥感影像的高精度配准。