基于特征约束的四面体剖分方法研究

针对地下空间复杂曲面约束情况,文中提出一种对多地层表面模型进行约束Delaunay四面体剖分构建地质体模型的方法,即利用Delaunay三角网构建地层约束,通过限定四面体单元半径边长比和最小二面角等特征约束控制网格质量剖分生成地质体的四面体格网模型。以陕西省某地区为例,应用此方法构建顾及地下空间约束及可视化效果较好的三维地质模型。实验表明,该方法可生成满足约束条件要求且格网质量较高的地质模型,可为地下矿体开采等实际生产提供数据支持。

基于Delaunay四面体剖分的网格分割算法

为了构建有意义曲面分片,提出一种基于Delaunay四面体剖分的网格分割算法.首先根据Delaunay四面体剖分得到多边形网格内部的四面体,求出每个面上反映网格内部信息的Delaunay体距离;然后对Delaunay体距离进行平滑处理,再对网格上面的Delaunay体距离进行聚类,用高斯混合模型对Delaunay体距离作柱状图的拟合,利用期望最大化算法来快速求得拟合结果;最后结合图切分技术,同时考虑聚类的结果、分割区域的边界平滑和视觉认知中的最小规则,得到最终的网格分割结果.实验结果表明,采用文中算法可以有效地实现有意义的网格分割.

基于STL的约束不完全Delaunay四面体剖分

基于STL(STereo Lithography)文件描述的实体造型,应用插入多边形操作技术对实体表面进行二维Delaunay三角网格剖分,形成空间离散点集和新的约束边界;采用换面操作方法实现离散点集的Delaunay四面体构型;采用四面体外接球心和内切球心加权平均的坐标点加密四面体网格;在边界恢复操作中,采用2D-3D联动优化的方法实现边界一致性恢复,对难以恢复的局部区域,放弃Delaunay空球准则,进行特殊处理,从而实现表面约束的不完全Delaunay四面体剖分.实例表明所提出的算法具有很好的适应性.

空间散乱点集Delaunay四面体剖分切割算法

提出最大空圆凸多边形和最大空球凸多面体的概念 .在此基础上 ,提出一种空间散乱点集 Delaunay四面体剖分算法 ,即对空间散乱点集首先进行最大空球凸多面体剖分 ,然后在多面体内部作 Delaunay四面体剖分 .这种方法消除了“退化”现象 (平面 3个以上点共圆或空间 4个以上点共球面 )引起的潜在错误 .最后分析了一类常见的

地层的四面体剖分及其数据对象的组织

为了对非连续地层内部进行有效地表达、分析,本文基于三棱柱模型对其进行四面体剖分。在对三维对象拓扑关系进行精心设计的基础上,利用面向对象的思想,对点、线、面、体在不同层次上进行逻辑分离,并提出对象管理器的概念进行针对性地组织、管理。采用适当的数据结构描述不同的空间对象及其拓扑关系,结合有效的索引方式加快拓扑对象唯一性匹配的过程,很大程度上提高了拓扑对象的生成速度及空间查询效率。最后,在对地层进行四面体剖分的实例中得到了正确的验证。

约束四面体剖分和三维物体表面重建

该文提出了约束曲面和约束最大空球凸多面体的概念,在此基础上设计了一种在空间区域上做约束Delaunay四面体剖分的算法。该算法的基本思路是首先对空间区域进行约束最大空球凸多面体剖分,然后在各个约束最大空球凸多面体内部做Delaunay四面体剖分。利用约束Delaunay四面体剖分算法,该文进一步设计了一种三维物体表面重建算法。

基于四面体剖分的并行地质块体建模方法

针对传统三维地质建模面临的内存消耗大,运行效率低的问题,提出了一种基于非结构四面体网格的并行地质块体建模方法。该方法采用"分治合并"的思想。首先将地质层位散点融合分割成若干个独立封闭块体;然后对每个块体进行表面三角形网格剖分,限定四面体剖分等步骤,形成块体的四面体网格剖分;最后将所有块体网格合并成最终地质模型。该方法中的块体剖分步骤应用多进程并行进行,提高了方法效率,并分摊计算机内存压力,可满足大尺度地质构造块体建模需求。该方法可为基于非结构网格的数值方法(如有限体积法、有限元方法等)的地震正演、偏移等算法提供合适的模型数据。

适用于科学计算可视化的四面体剖分流程

本文提出了一种用于科学计算可视化的通用剖分流程。该剖分流程具有既能剖离散数据，又能剖实体造型数据的特点。

约束Delaunay四面体剖分在三维地质建模中的应用

简要介绍了地质建模概念及层状地质体建模方法,考虑到Delaunay三角剖分良好的边界约束适应能力,提出了一种以地质层面Delaunay三角网为约束条件进行约束四面体剖分构建地质模型的方法。在通过对南京河西地区钻孔数据进行自适应插值处理后,应用此算法构建该地区的三维地下浅层空间地质体模型,实践证明该方法能够得到可视化效果较好的地质模型,并可高效地支撑地学空间分析与计算,为城市规划提供更好的决策支持。

运用Direct3D实现空间离散点的四面体剖分

四面体模型由于其灵活性,在地学及GIS领域有着广泛的应用。本文讨论了空间离散点四面体剖分中采用的逐点插入算法,介绍了此算法数据结构的定义,算法实现中所需要的3D向量类的构造,阐述了点位的快速搜索的方法,应用Visual C++6.0这一集成开发环境(IDE),结合微软的DirectX 9.0 for C/C++SDK,实现四面体剖分与更新及剖分结果的最终显示。

约束Delaunay四面体剖分

文章研究了约束Delaunay四面体网格生成算法,引入了优化的网格算法,提高了四面体剖分单元的质量;重点研究了指定区域的边界边与边界面的一致性这两个Delaunay三角化算法迫切需要解决的关键性问题。结果表明,文章提出的约束Delaunay三角化算法适用性、效率及网格单元质量等方面都得到了提高,且该算法易于实现。

岩体结构三维无缝建模与四面体优化剖分

复杂地质特征给数值模拟的建模工作带来很大困难,针对该问题,提出并实现了岩体结构三维无缝建模方法。将直接法拓展到四面体网格剖分中,实现了基于岩体结构无缝模型的四面体优化剖分方法,从而为数值模拟提供既符合地质实际,又有较高网格质量的计算模型。利用该方法建立了某拱坝坝肩岩体三维地质模型,并进行四面体优化剖分。

三元四方向四面体剖分上的B样条

研究了三维样条构造的一些本质困难 ,把有关二元三方向上样条的结果推广到三维空间 ,得到了三元四方向四面体剖分和相应的B样条及其支集和积分、微分差分公式 .结果可直接推广到更高维空间中去 。

基于Netgen的四面体网格剖分算法及其应用

通过对各类模型的分析和归纳,提出一种基于Netgen的四面体剖分算法,对不规则三角网(TIN)模型进行封闭性检查、非流形检查、表面法向量检查和相交性检查,实现基于TIN复杂模型的四面体剖分。进行四面体剖分时,不在模型的约束面加点,使原始曲面与四面体形状间高度吻合,确保模型精度,保证共面情况下的边界一致性。某矿地层数据的实例应用结果表明,使用该算法能够使边界一致,得到高质量网格,兼具稳定性和高效性。

基于空间区域分割的四面体网格剖分色域描述算法

目的提出一种新的数字输出设备色域边界描述算法模型,以实现数字输出设备色域的三维立体准确再现和色域体积的精确求取。方法通过空间区域分割算法确定Epson Stylus Pro 7910打印机呈色范围的最佳颜色空间分区,利用四面体网格剖分技术对各分区色域边界进行描述,同时从色域体积、边界点再现精度等方面,对该方法和基于改进凸壳算法下的设备色域匹配适性进行对比分析。结果该色域边界描述新算法模型在描述的准确性和再现精度方面,明显优于改进后的凸壳算法。结论该算法下各边界颜色点再现精度平均ΔE和最大ΔE均在2以内,并且设备色域体积明显大于改进凸壳算法下的设备色域体积。

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内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 .

四面体插值算法实现L^＊a^＊b^＊与CMY的转换

讨论了四面体插值法在建立L*a*b*到CMY转换模型方面存在的问题,引入四面体剖分技术,解决了色域的确定和分区问题,实现了L*a*b*与CMY的转换,并对转换精度进行了检验。结果表明:该模型能够满足忠实复制的要求,具有一定的实用价值。

基于空间四面体网格的色域计算与比较研究

不同的"纸张-色料"组合所表现的色彩范围差别很大,定量地确定色域大小进而比较不同色域的性质,对确定设备或过程的呈色特性,具有重要意义。于此,本文提出了一种通过立体空间剖分,进而有效计算并定量比较色域的新方法。任一呈色组合所能表现的颜色,在三维空间中(Lab空间)构成一个特定的、不规则的空间立体,该空间立体表现了该组合的色域范围,若将该空间立体的边缘坐标标记出来,则基本标记出了该"颜色立体"的空间轮廓,通过轮廓线上的边缘坐标值(Lab值),"颜色立体"的空间体积可实现数值计算,即实现色域的量化进而实现不同色域的比较。该立体轮廓上的坐标由该色域中高饱和度颜色点组成,这个性质为提取空间颜色立体的轮廓提供了便利。基于Lab颜色模型的这个性质,本文根据Delaunay理论在三维空间的扩展,将空间离散的颜色点,构造成多个四面体网格,即将不规则的颜色空间立体分解为多个四面体网格,再综合各四面体体积之和,进而得到色域的体积数值计算方法,实现色域定量计算和比较的构想。实验结果表明,该方法能够有效比较不同"纸张—色料"组合的呈色色域大小,且通过有区别地选择特定颜色坐标,可实现对特定颜色区域高精确度的呈色性能计算和比较。

三维Delaunay剖分的断层直接插入算法

研究了在三维空间中进行的Delaunay四面体剖分。在讨论了四面体网格与插入的受限平面数据的各种相交构形的基础上，提出了一种断层直接插入的算法。该算法可以应用于三维数据点集的受限四面体剖分，也可以应用于不同的数据场网格之间的相交运算等问题。

三角剖分技术在颜色空间转换技术方面的应用

引入三角剖分技术,不仅成功解决了设备色域范围的确定问题,而且实现了三维查表插值法的分区。结合三维查找表四面体插值法,优化搜索算法,建立颜色转换模型。经216块全色域样本色靶检验,其转换精度与传统的Neugebauer方程反求转换模型相比,色彩转换精度高、效率高,取得了良好的建模效果。