作战模拟中基于不规则三角网的路径规划研究

针对分队级作战模拟的路径规划问题,该文采用了一种基于不规则三角网的路径规划方法,通过将作战地图上的面状区域进行三角网剖分,区分地貌、地物设置三角面的属性,以描述不同三角网之间的可通行性,并在此基础上利用A*算法寻路,可以快速实现路径规划。非路网的路径规划将使作战模拟中实体的行为更加逼真,达到了野战环境下运动规划的目的。

基于改进的不规则三角网的密集匹配点云滤波与应用

密集匹配点云作为一种新型数据,被广泛应用于各种地形图测绘生产,针对现阶段密集匹配点云滤波技术尚不成熟的问题,本文利用一种改进的不规则三角网加密滤波算法,通过建筑物立面选取地面种子点,结合高程排序构建不规则三角网进行地面点云滤波,并与传统不规则三角网加密滤波算法进行对比,结果表明:改进的算法在地面滤波过程中,选取的地面种子点更加准确。对于不同的地形,此算法具有一定的适用性,在地形平坦区域总误差为9.3%,地形复杂区域总误差为12.9%,匹配精度提升了20%~30%,取得了较好的滤波效果。

快速构建三角网数字地形模型方法的研究

改进和优化了逐点插入算法 ,通过建立网格索引 ,实现了DTM数据的高效组织和管理 ,再结合有向查找技术 ,研究出了三角形的快速定位算法。采用Watson的空外接圆法优化构网 ,为减少优化时间 ,提出了按网格轮流取点的策略。在地性线的处理上 ,采用了先构建初级Delaunay三角网 ,再将地性线做为约束边嵌入初级网中的二级建网方案。经实践验证 ,该算法具有速度快、网形优、精度高。

高效构建Delaunay三角网数字地形模型算法研究

在对传统构建Delaunay三角剖分 (尤其是分割 合并 )算法进行分析的基础上 ,采用自适应格网划分方法对点集进行排序、分割 ,并按照逆序合并Delaunay子三角网 ,然后进行约束处理 ,快速、高效地实现了Delaunay三角网的构建 ;对Delaunay子三角网合并、地性线处理、平三角形处理等关键问题进行了描述。实测结果表明 ,该算法的时间复杂度接近于O(n)。

不规则三角网数字水深模型缓冲面快速构建的滚动球加速优化算法

针对TIN_DDM缓冲面构建与应用中存在的数据类型特殊、算法效率与模型精度不匹配的问题,本文将滚动球模型应用扩展至TIN_DDM缓冲面的构建过程。在分析滚动球模型构建精度局限的基础上,建立了滚动球半径关联的滚动球模型整体精度控制方法;结合大数据量TIN_DDM缓冲面多次构建的应用效率需求,阐明了关键采样点与滚动球半径对TIN_DDM缓冲面构建效率的影响规律;设计了TIN_DDM缓冲面构建关键采样点的判定准则,建立了关键采样点与滚动球半径的数值关联关系;提出了一种基于滚动球加速优化模型的TIN_DDM缓冲面快速构建算法,算法时间复杂度为O(n)。试验结果表明:本文算法可实现任意缓冲半径条件下TIN_DDM缓冲面的多次快速构建,且算法精度控制在2σ内。

基于不规则三角网的分块地形网格生成算法

利用不规则三角网(TIN)拓扑灵活性,研究了一类基于TIN的分块地形网格生成算法.经典分块层次细节(LOD)程序采用基于半规则三角网(SRN)的网格生成算法,存在冗余顶点过多的缺陷.新算法基于Delaunay网格生成技术,可生成不包含任何冗余顶点的TIN.给出地形绘制算法总体框架以及基于SRN的分块地形网格生成算法,指出冗余节点的产生机理,讨论基于TIN的分块地形网格生成算法,重点研究基于Bowyer-Watson增量插点内核的Delaunay网格生成算法及其健壮性问题,同时给出三角形条带化的技术途径.实验结果表明,在典型的应用中,新算法能使简化后的分块地形网格规模降低3成左右,这不仅减少了中间文件大小,也有利于提升后续的绘制效率.

顾及地形特征的不规则三角网二次插值方法

在讨论不规则三角网插值方法特点和地形基本特征的基础上,提出了顾及地形特征的不规则三角网二次插值方法。这种插值方法同时兼顾地形特征、插值精度和计算速度,还根据地形特征对不规则三角网进行了编码分类,就各类型的不规则的插值计算提出了解决方案。

基于不规则三角形数字地形模型的水库库容分析计算

目前水库库容计算方法具有精度低、计算速度慢、受人为影响大等缺点,在库区地形条件复杂条件下,很难准确计算出水库库容,为此,研究一种简洁、快速、准确库容计算方法,在水利水电工作规划、设计和运营管理阶段具有重要意义。不规则三角网模型能充分利用地貌的特征点、线,较好地表示复杂地形,同时进行地形分析和绘制立体图也很方便。笔者基于不规则三角网模型优点,并与CAD软件二次开程序发其相结合,提出基于不规则三角形数字地形模型的水库库容计算方法,并应于同沙水库水位库容计算,研究表明,此法具有操作简便、运算快捷、计算精度高等优点,具有很好的实际应用价值及广泛的应用前景。

用于道路CAD系统的三角网数字地形模型建立

本文介绍了顾及野外数据采集方法的三角网数字地形模型的建模方法。模型在三角形自动联网、内插计算和等高线跟踪时均考虑地形特征,使联网算法明确、简便,易于编程实现,数据结构上采用子块十字链表的索引技术,大大提高了数模的速度和精度。

三维激光点云下的不规则三角网法土方计算及精度分析

不规则三角网法是土方量计算的常用方法,其计算精度受高程中误差、地形、三角网平均边长等因素的影响。为研究影响土方计算精度的因素,依据误差传播定律,建立不规则三角网法土方计算精度数学模型。实验部分使用地面三维激光扫描仪获取实地点云数据构建数字地面模型(digital terrain models,DTM)模拟真实地形得到区域土方量真值,然后利用不规则三角网法计算区域土方,对高程中误差、边长进行精度影响分析。实验表明三角网边长对土方量计算精度影响显著,需要严格把控;而高程中误差对土方量计算精度影响不明显,将点位的高程精度控制在厘米级即可。

基于不规则三角网的地形图分块纠正技术

针对传统的地形图精纠正技术是建立在整体基础上,无法实现快速的高精度纠正,在传统三角网构建方法的基础上,对地形图采取分块处理,结合地面控制点(GCP),利用三角形最大角度构建不规则三角网(TIN),实现了地形图分块精纠正模型的构建。实例测试显示,基于不规则三角网的地形图分块纠正方法,能提高地形图纠正的精度和速度,纠正精度可控制在1个最小数据单元之内。

加密不规则三角网模型的关键算法研究

提出存储TIN模型数据的拓扑数据结构,自动搜索插值原始数据的"膨胀算法"以及用于插值的曲面样条函数的数学模型。利用具有优良数学特征的曲面样条函数,可以完成对TIN的加密处理。

不规则三角网土方量计算数学模型及精度分析

土方量的计算是铁路、公路勘察、场地平整等土木工程中经常碰到的问题,在实际生产应用中,有时不同方法计算的土石方量相差较大,因此确定不同方法的土方计算精度显得尤为重要。本文首先介绍了利用不规则三角网进行土方量计算的方法,给出了单个三角形对应的几何体的体积计算公式。在此基础上,根据误差传播定律,以点位误差和高程误差为影响因子,对不规则三角网土方量计算结果精度进行评价。最后利用野外实测的地形点数据对本文的方法进行了验证和分析。

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。

基于不规则三角网的河网提取算法

本文提出了一种基于不规则三角网(Triangulated Irregular Network,TIN)的河网水系提取算法。讨论了河网水系的结构模式,包括河网水系的组织结构、层次结构和拓扑结构,并给出了河网水系描述的拓扑数据结构。在分析TIN中三角形各边的汇流特性基础上,依据矢量代数理论,讨论了三角形各边和水流方向的关系,并给出了各边汇流特性的判断准则。基于上述理论,设计了TIN的河网水系提取算法,并通过实例进行了分析验证。

基于地性线的不规则三角网优化构建算法

提出了利用自动增加特征点消除平三角形的方法,并通过重构等高线验证了构网算法的实用性和有效性。实验表明,本文算法能很好地消除不合理的平三角形,优化三角网结构。

一种非凸包边界约束不规则三角网生成算法

数字高程模型(DEM)模拟的大多数地形区域是多种类型区域镶嵌而成的复合体,且子区域的边界一般为非凸多边形,即三角网受到边界的约束。而目前已有的各种Delaunay三角网构网算法生成的不规则三角网的边界都是区域内采样点集的凸包,不能表达复合区域和边界为非凸多边形的区域。本文作者对三角网扩张法作了扩展,使之能够在任意多边形所包围的区域内生成不规则三角网。扩展后的算法具有步骤简单、适合任意多边形边界内生成不规则三角网的优点,而且该算法可用于"分块"式生成数据量较大的三角网,同时保证各"分块"之间完整的邻接关系。

采用不规则三角网插值进行土地整理项目前期平整土方量的计算

土地整理项目前期,要求快速高效地计算平整土方量。该文在一般现有地形图等高线与高程点的资料基础上,采用不规则三角网插值的方式进行等值线插值,基于插值后的等值线,采用不规则三角网剖分插值的方式进行数字高程模型的建立,并计算土方量。根据实测数据,数字高程模型精度符合要求,据此进行土方量的计算具有一定的精度,这种方法具有较高的可行性。

顾及等高线和凹边界特征的不规则三角网生成方法

传统的不规则三角网生成算法会导致等高线凹边界处生成大量的狭长三角形,影响地形表达模型的准确性和合理性。该文提出了渐进式的三角网扩展生成方法,设计了三角网渐进式的扩展原则和具体的实现方案,发展了闭合扩展边链的提取和三角化的方法,构建了顾及等高线特征的Delaunary三角网模型,并应用某煤矿煤顶板数据进行了相关实验。结果表明:该方法既保留等高线的基本特征,又能有效地消除等高线凹边界处的狭长三角形。

基于不规则三角网构建的网格生长算法

提出一种基于离散点Delaunay三角网快速构建的网格生长算法,采用分治算法将离散点表达为唯一网格,利用稀疏矩阵完成网格数据的压缩存储,通过标识码实现有值单元格与离散点之间的高效检索,从而提高网格构建的效率。依据有值单元格的密度获取预设正方形搜索空间,并在三角网扩展时根据需要动态建立正方形搜索空间,从而保证网格生长的准确性。实验结果表明,该算法的时间复杂度为O(nlogn),对于少量或海量离散点均具有较好的适应性。