约束Delaunay三角化的研究与实现

针对在文献[1]中提出的边界边、边界面片在Delaunay三角化中的存在条件的3个 命题，给出了采用Voronoi图和邻域的概念的证明过程。并在此基础上，给出了约束Delaun a y三角化的实现算法，进一步丰富了Delaunay三角化的理论基础。     

一种基于最小搜索圆平面多边形域约束Delaunay三角剖分算法

给出一种新的基于边优先的二维多边形域任意散乱数据的约束Delaunay三角剖分算法.算法结合网格分块技术,提出基于最小搜索圆的点搜索思想,并证明了该思想的正确性,有效地提高了搜索第三点的速度.算法中散乱数据可以是任意复杂的折线、封闭多边形环及离散点.另外,在三角剖分过程中,实时地去掉封闭点和封闭边,极大地加快了构网速度,实现了平面多边形域散乱数据的快速约束Delaunay三角化.     

基于Voronoi 最小邻近点集的Delaunay 三角化方法

针对局部条件下网格生成的需求,提出一种基于节点的Delaunay 三角化 生成算法,该算法以Delaunay 三角形及其对偶Voronoi 图的局部性特征为基础,通过在局部 搜索最小Voronoi 邻近点集,来生成约束点附近的局部网格,通过建立背景索引网格,来提 高算法效率。给出算法的原理证明、程序实现、效率分析和测试结果,并给出了算法的应用 领域。     

摄影测量中一种非编码点的自动匹配方法

在极限约束法基础上提出了一种非编码点匹配的改进算法,首先采用极限约束法得到候选匹配对应点,然后按编码点位置将图像Delaunay三角化,缩小匹配范用。在对应Delaunay三角形内确定匹配点,若在三角形范围内仍不能唯一的确定匹配点,则通过交比不变性来实现对应点的匹配。本方法不限制标志点的粘贴位置,满足摄影测量中实际应用要求。     

一种基于三维Delaunay三角化的曲面重建算法

提出一种基于三维Delaunay三角化的区域增长式曲面重建方法。该方法以空间点云的Delaunay三角化为基础,结合局部区域增长的曲面构造,较以往方法具有人为参与更少、适用范围更广的优点。算法采用增量式插入点的方式构建空间Delaunay划分,采用广度优先算法,以外接圆最小为准则从Delaunay三角化得到的四面体中抽取出合适的三角片构成曲面。该算法的设计无须计算原始点集的法矢,且孔洞系数对重建的结果影响很小,重建出的三角网格面更符合原始曲面的几何特征。无论待建曲面是否是封闭曲面,本算法均可获得较好的重建效果。     

基于局部修复的移动数据点Delaunay三角化快速更新方法

在移动数据点Delaunay三角化更新问题中,采用双三角单元过滤算法能够检测出大部分连接关系未发生改变的双三角单元结构,当在算法中出现反转三角单元时,需要重新计算所有数据点的Delaunay三角化.基于以上问题,提出一种具有局部修复的双三角单元过滤算法,通过在局部区域检查三角单元反转并进行修复,避免对所有数据点进行重新...     

地质结构重叠域的限定Delaunay三角剖分研究

在石油储量分析的三维地质建模中出现了重叠域，需要采用特殊处理使之能应用通常的三角网格剖分算法，通过引入桥边和相交环线的概念，提出了区域子分和联动剖分算法，为重叠域的限定Delaunay三角剖分给出了一种工程处理方法，并给出了该方法对三维地质建模中逆断层剖分的实例．该方法在机械零件的复杂裂纹区应力分析、异质结构中含非流形界面的有限元分析等领域也有参考价值．     

三维约束Delaunay三角化的研究

概述了约束三角化的研究进展,着重分析了三维约束Ｄｅｌａｕｎａｙ三角化中存在的问题,提出并论证了边界边、边界面片在Ｄｅｌａｕｎａｙ三角化中存在的条件,讨论了存在性条件在实际工程中的应用范围,充实了三维约束Ｄｅｌａｕｎａｙ三角化的研究基础,为三维Ｄｅｌａｕｎａｙ三角化算法的设计提供了理论依据。     

各务异性网格生成及其在曲面三角化中的应用

网格生成技术在工程分析，科学计算可视化等领域有着重要的意义，为了快速进行曲面三角化，提出了一种二维各向异性网格生成方法，通过引入椭圆距离和椭圆矩阵，定义了三角形的外接椭圆，从而将Delaunay三角化方法扩展到各向异性环境中，并讨论了各向异性网格的性质，随后将各向异性网格方法应用在曲面三角化当中，并将曲面的第一基本形式作为参数域的椭圆矩阵，同时给出了曲面Delaunay三角化的定义，从而成功地利用了各向异性网格方法对曲面进行三角化，实践证明，不仅其速度要大大快于传统的三角化方法，并且该方法能统一处理各种二次曲面和裁剪NURBS曲面。     

多边形单元网格自动生成技术

近年来兴起的多边形有限元方法,在有限元计算中采用多边形单元划分网格,不仅可以更好地适应求解区域的几何形状,而且增加了网格划分的灵活性。为了更方便有效地生成多边形单元网格,在Delaunay三角形的基础上,通过将共圆Delaunay三角形合并为一个圆内接多边形,首先提出了Delaunay多边形的概念,进而提出了一种多边形网格自动生成的Delaunay多边形化算法。利用该Delaunay多边形化技术,对工程中常见的几何形状进行网格划分的具体算例表明,Delaunay多边形化方法可以生成性质优良的多边形单元网格。     

Algorithm for constrained delaunay triangulation

A direct algorithm for computing constrained Delaunay triangulation in 2-D is presented. The algorithm inserts points along the constrained edges (break lines) to maintain the Delaunay criterion. Since many different insertions are possible, the algorithm computes only those that are on the Delaunay circles of each intersected triangle. A shelling procedure is applied to put triangles together in such a way that completeness and correctness are guaranteed.     

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。     

三维物体表面重建的分支处理算法研究

根据平面点集Delaunay三角剖分的特性,将Delaunay三角剖分应用到分支问题上,改进和实现了一种分支问题处理算法。将相邻层轮廓线投影到同一个剖面上形成一个带约束边的平面点集,并将它们Delaunay三角化,根据这些三角形组来生成新的轮廓线,使轮廓线一一对应。实验结果表明该算法实现的效果较符合实际情况,能有效地处理各种不同情况。     

Delaunay三角网构建方法比较研究

Delaunay三角网构建是3维场景可视化领域的一个热点也是难点问题。归纳总结了现有Delaunay三角网构建研究中的3类方法——逐点插入法、三角网生长法和分治法,以及在各自原理框架下的不同实现算法;比较分析了3种不同方法的优缺点和各自代表性算法的时间复杂度,并详细讨论了Delaunay三角网构建方法在大规模场景渲染和地形可视化领域中未来3个研究方向：混合算法研究、算法支撑技术研究和分布式并行算法研究。     

Constrained delaunay triangulations

Given a set ofn vertices in the plane together with a set of noncrossing, straight-line edges, theconstrained Delaunay triangulation (CDT) is the triangulation of the vertices with the following properties: (1) the prespecified edges are included in the triangulation, and (2) it is as close as possible to the Delaunay triangulation. We show that the CDT can be built in optimalO(n logn) time using a divide-and-conquer technique. This matches the time required to build an arbitrary (unconstrained) Delaunay triangulation and the time required to build an arbitrary constrained (non-Delaunay) triagulation. CDTs, because of their relationship with Delaunay triangulations, have a number of properties that make them useful for the finite-element method. Applications also include motion planning in the presence of polygonal obstacles and constrained Euclidean minimum spanning trees, spanning trees subject to the restriction that some edges are prespecified.An earlier version of the results presented here appeared in theProceedings of the Third Annual Symposium on Computational Geometry (1987).     

通用点线面集Delaunay三角剖分与动态编辑

总结并提出了一种通用点线面集Delaunay三角剖分与动态编辑的统一算法。可以实现离散点的Delaunay三角剖分,约束线、面的Delaunay三角剖分,任意多边形内带特征约束(包括点、线、面)的三角剖分,一般Delaunay三角剖分的外边界都是其离散点集的凸包,且内岛屿一般没有挖掉,本算法实现了Delaunay三角剖分时内、外边界的保界处理。     

三维任意区域中点集的三角剖分算法

本文在已有算法基础上，发展了一种三维任意区域中点集的三角剖分算法。该算法不仅可用于三维点集的标准Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分，而且可用于带有约束表面及内部含有孔洞情况，可以处理非凸区域的三角剖分问题。算法对点在空间的位置滑任何限制。     

三维点集Voronoi图的算法实现

对现有三维点集Voronoi图的生成算法进行深入研究，提出并实现由Delaunay三角剖分构建Voronoi图的算法．首先采用随机增量局部转换计算Delaunay三角剖分，然后再根据对偶特性构建Voronoi图．该算法健壮性很高，适用于处理各种非完全共面三维点集．     

约束Delaunay三角剖分中强行嵌入约束边的多对角线交换算法

在不允许改变原有点集的场合,实现约束Ｄｅｌａｕｎａｙ 三角剖分的一种有效算法是：将边界点与内点一起进行标准Ｄｅｌａｕｎａｙ 三角剖分,然后强行嵌入不在剖分中的约束边,最后删除域外三角形．其中,任意一条待嵌入约束边所经三角形构成的多边形区域称为该约束边的影响域,影响域内部的每条边称为对角线．文中对一般形状影响域中对角线的可交换性进行了研究,并在此基础上,结合对已有算法的分析和借鉴,提出并证明了两种强行嵌入约束边的多对角线交换算法,即递减算法与循环算法．其中的循环算法具有编程简单和运算速度快的特点