煤矿地质三维可视化的研究与应用

利用SQL Server 2005为数据库,采用先进的TIN数字高程模型、VC＋＋面向对象技术和多媒体建模方法作为前台开发工具,利用不规则三角网Delaunay算法自动生成标准的TIN三角网地形,通过OpenGL强大的三维处理和显示引擎,实时、动态生成各种矿井实体,再现井上下真实的三维场景,构建三维可视化应用,实现了煤矿三维可视化系统。     

基于GPU的不规则三角网向规则格网数字高程模型转换算法优化

基于规则格网的数字高程模型( DEM)相对于不规则三角网( TIN)具有结构简单,便于存储、管理和分析等优点。针对TIN向规则格网转换的串行算法效率较低的问题,利用图形处理器( GPU)并行编程对一种串行算法进行实现;然后从GPU 全局内存和共享内存的访问方面对算法进行优化;最后用C++语言和统一计算设备架构( CUDA)开发了实验系统,对优化前后算法的效率进行对比。结果表明,优化后的算法效率较优化前最大提高了72倍。     

利用Voronoi图构建多分辨率TIN

为了满足大区域地形环境的实时高速绘制要求,对多分辨率不规则三角网(TriangulatedIrregular Networks,TIN)进行了研究.首先利用Voronoi图和Delaunay三角网构建了能充分反映地形地貌特征的多分辨率TIN,然后将多分辨率TIN进行了合并,统一管理,动态调用.试验结果表明,该方法构建的多分辨率TIN实时绘制地形场景时的质量和速度都很好,可以较好地应用于大规模地形场景漫游中.     

四叉树高效Delaunay三角网生成算法

实现了一种以地形为应用背景的大规模离散点快速生成TIN的算法,该算法首先对大规模离散点按一定的阈值进行四叉树分割,然后对四叉树的每个叶子块分别以凸壳技术构三角网,而后再自底向上合并具有相同父亲节点的块,最后进行全局优化,生成Delaunay三角网.经实际地形数据验证结果表明：同样的算法,采用四叉树分块比采用平均分块策略有着更高的执行效率.     

基于Bowyer-Watson三角网生成算法的研究

不规则三角网（Triangulated Irregular Network,TIN）在表示地形的形态方面具有较好的表现,其生成算法一直备受关注。讨论了三角网的数据结构的设计,采用逐点插入算法中的Bowyer-Watson算法思想为研究重点,设计并实现了该算法,对算法实验过程中可能出现的交叉现象进行分析,给出算法的改进。该改进算法已用于地形的可视化建模中,获得了较好的效果,对于三角剖分的相关研究具有一定的价值。     

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。     

一种基于不规则三角网TIN的等值线计算方法

提出一种基于不规则三角网(TIN)的等值线生成算法,降低对TIN拓扑关系的要求,具有更广的适用范围.算法简单清晰,避免以往算法起始点选取困难、等值线走向判断复杂的问题.对封闭和非封闭等值线统一处理.     

一种基于四叉树的TIN的LOD算法

通过在不规则采样点集上构建一个四叉树结构，并联合基于四叉树的LOD算法和基于TIN的三角网简化算法，提出并实现了一种TIN的LOD算法。意在把适用于格网数据的高效方法应用于不规则采样点集，得到地形的一个高效的多分辨率表达。     

基于三角形不规则网模型的快速体素化方法

为了改善在大数据量时体素化效率不高的缺点,针对三角形不规则网（TIN）模型的三角网特性,提出了一种快速简单的体素化算法。首先通过细划三角面片,将面体素化转换为简单的点体素化生成体表面模型,然后利用深度缓存原理快速寻找初始种子体素进行体内填充。实验结果表明,对于精细复杂的大规模TIN模型,算法能确实有效地生成逼近原模型的26-连通的体素模型,且具有高效的时间效率。     

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。     

基于约束D-三角网的TIN构建技术研究

在GIS领域中,由于Delaunay三角网在描述地表形态方面有很大的优势,所以常被用于生成不规则三角形网(TIN).对约束TIN的构建过程进行了研究,并对其中的逐点插入算法和强行约束线算法从实现上进行了改进,提高了构网的速度.     

GIS中TIN模型的实现算法

文章在总结采用前人的三角剖分算法的基础上,提出了一种快速,有效,由不规则点集生成TIN的算法,并通过Visual C++语言实现.所生成的三角网满足Delaunay准则;并通过实例验证了算法的有效性.     

GIS中基于拓扑结构和凸壳技术的快速TIN生成算法

该文提出了一种针对散乱点集的快速生成TIN的算法，该算法首先对散乱点集按扫描线方式排序，然后利用凸壳技术，以排序后的点为着眼点，通过依次扫描各点快速地将有序列集进行三角联网，最后利用拓扑结构快速地将其优化为TIN。在三角网联结过程中由于充分利用了有序点子集的凸壳特性，避免了所有的交点测试，并且加入点联结合理三角形时的判断次数与原始点集的点数无关，只与点集的平面分布结构有关，从而保证了对海量散乱点集生成TIN的效率，该文不算法进行了具体实现，并在实际项目中进行了成功的应用，证明了算法具有可操作性和较强的实用性。     

基于TIN的无线传感器网络节点调度

针对场监测应用的特点提出了一种基于不规则三角网（TIN）的无线传感器网络节点调度方法。不同于已有的调度方法,此方法综合考虑了感知数据的动态性和空间性,减少了无线传输的电量消耗,同时保证了生成数据场的精度。模拟结果显示,在保证精度要求的前提下,基于TIN的调度方法比传统方法节省10%左右的通信电量消耗,并且具有良好的可扩展性。     

基于平面不规则三角网的DEM数据压缩与质量分析

针对构建的不规则三角网,依据相邻三角形法线向量之间的夹角为判断依据,给出一种基于平面不规则三角网(TIN)的DEM数据压缩方法。在详细推导了压缩准则的基础上,给出了压缩判断阈值的确定方法。为了说明该压缩方法能顾及地形特征,对压缩方法的可靠性作详细介绍,并说明了该方法的可行性。     

基于ArcGIS的土方量计算及可视化

基于ArcGIS平台,应用工业园区项目的基础数据,通过不规则三角网(TIN)对研究区建立数字高程模型(DEM),探讨ArcGIS在土方计算中的应用,并对研究区的土方挖填量进行计算。结果表明,应用ArcGIS计算土方量原理简单,速度快,能够实现三维可视化,具有可行性。     

一种有效的规则网格到不规则三角网的转换算法

针对传统的规则格网(Grid)到不规则三角网(Triangulated Irregular Network,TIN)的转换算法无法很好的解决数据冗余的问题,提出如何在Grid到TIN的转换过程中,获取地形特征点,进而通过特征点生成冗余数据较少的TIN。通过基于特征点的转换方法,可以简单有效的实现Grid到TIN的变换,同时生成的TIN也能够最大限度的保留DEM中的地形特征。探讨Grid到TIN的转换方法,有助于解决三维GIS中不同地形数据格式的转换问题,促进三维GIS空间模型的研究发展,进一步增强三维GIS软件的可用性。     

一种基于混合结构的地形快速绘制算法

大规模地形绘制在虚拟现实等领域中有着广泛应用.针对实时场景漫游过程中对场景精度的要求,提出一种视点相关的混合结构的LOD简化算法,算法保留了四叉树结构与不规则三角网TIN(Triangulated Irregular Network)结构的优点,在宏观上以四叉树方法简化地形数据,在细节层次上使用不规则三角网表示地形,最后通过有效的误差控制原则,解决了四叉树结构分块间的连接问题.简化了算法实现,提高了算法效率,在重建速度上有了一定的提高.     

对构建Delaunay三角网中凸壳算法的研究与改进

在介绍Delaunay不规则三角网基本概念和TIN数据结构的基础上,主要对平面离散点构建凸壳的格雷厄姆算法进行了研究和改进,提出了一种“斜率扫描线法”,并进行了编程实现。实验表明改进后的算法实现简单,容易理解,对于D-TIN模型的生成行之有效。     

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。