一种基于Delaunay三角剖分的天然地震波初至实时拾取算法

地震波初至拾取是地震预警、地震定位等地震资料处理工作的重要基础,其实时性和准确性直接影响地震资料处理工作的效率.实际应用中,地震波初至拾取受日益增多的噪声干扰较大,传统地震波初至拾取算法很难兼顾实时性、准确性.针对上述问题,本文提出一种基于Delaunay三角(简称为D三角)剖分的天然地震波初至实时拾取算法.首先,本文对STA/LTA-AIC(Short-Term Average/Long-Term Average-Akaike Information Criterion)算法特征函数进行参数分析,引用包含平方项和差分项的特征函数,增强算法的实时性;其次,通过改进时窗位置并加入取消时窗的方式,增加算法抗短时强噪声干扰的能力;最后,考虑到地震波在两台站间的最快传播速度,由台间距和地震波最大走时设置走时残差阈值,并依据D三角关系,提出D三角触发判别准则剔除部分干扰噪声.川渝地区现场数据验证表明,本文改进的STA/LTA-AIC算法提高了单台拾取地震波初至的抗短时强噪声能力,基于D三角剖分的天然地震波初至拾取算法能排除各台站误拾取信号,实时、准确、可靠拾取出实际地震波初至时刻.

Delaunay三角剖分的汽车螺旋锥齿轮磨损检测

由于汽车后桥螺旋锥存在耦合竖向振动,导致齿轮磨损难以精准检测,因此提出Delaunay三角剖分的汽车螺旋锥齿轮磨损检测方法。通过扫描式方法测量齿轮表面的离散数据,对相邻扫描线进行Delaunay三角剖分,完成齿面非特征离散数据分块,实现对齿轮表面区域的全面描述。根据数据分块结果,采用基于Hermite插值的LMD算法,遍历计算三角网格的PF分量幅值,完成齿轮磨损故障的检测。实验结果表明,所提出方法的磨损深度与磨损率检测结果与实测结果基本一致,并且能够对齿轮磨损区域面积进行有效检测,检测精度最高达到98.7%。因此,说明所提出方法能够对齿轮磨损进行有效的检测。

三维网格模型的局部三角剖分算法

为了提高三维网格模型的渲染显示效率和提高网格质量以满足有限元分析,提出了一种新的三维网格模型的局部三角剖分方法。本方法的三角剖分基于Bowyer-Watson插点算法实现。通过在新插入点的邻域内搜索三角形来提高三角剖分的效率,通过对网格的几何形状和连通性进行局部修改来提高网格质量。通过尺寸场来约束控制三角剖分区域,使得生成的网格质量和算法性能有较好的综合表现。

点序对Delaunay三角剖分局部优化的影响

局部变换法和Watson算法是属于逐点添加、局部优化的离散点集Delaunay三角剖分的常用方法,不同的加点次序对这两种算法的局部优化影响较大。研究发现按位置相邻次序加点的方法易产生外接圆较大的扁平三角形,引起较多三角形的局部优化,而按随机次序加点,网格生成过程中网格单元相对匀称,局部优化的三角形较少。以激光点扫描采集的数据为例,统计分析了局部优化三角形的数量及分布特征,点数大于50000时,相邻次序加点方法局部优化三角形的总量是随机次序加点方法的1.6倍以上。建立离散数据的矩形空间索引,按索引轮流加点,点序对局部优化的影响降低,相邻次序加点方法局部优化的三角形总量是随机次序加点方法的1.1~1.3倍,其中随机次序加点与没有空间索引的随机次序相比,局部优化的三角形数量仅增加了约1%。

一种断层面约束下的Delaunay三角剖分与等值线生成算法

传统等值线算法在生成等值线图时,往往采用先生成等值线后抠除断层多边形的方法,或者采用先抠除断层多边形再直接生成等值线的方法。这两种方法均忽略了断层处的层位信息,因而在断层面附近的精度达不到现代油气资源勘探的要求。对断层面与解释层位交点进行精细处理,通过对断层数据的细分加密得到断层面的精确控制点序列,使用Clough-Tocher插值方法进行插值,获得断层面处层位点的高程,提高等值线在断层面处的精度。研究断层面约束的Delaunay三角剖分,设计光滑等值线快速生成算法。形成断层面约束下的层位等值线自动生成技术模块。结果表明,该方法不仅提高等值线绘制的精度,同时也有效降低等值线查找的复杂度,提高了计算效率。

一种改进的Delaunay三角形化剖分方法

提出了一种基于Bowyer Watson算法的平面区域Delaunay三角化剖分的改进方法。它结合了前沿推进法的内部结点生成技术和Delaunay联点网格生成技术 ,使得每插入一点所破坏的单元尽可能地少。采用适当的数据结构 ,使Delaunay搜索过程限于局部 ,算法大为简化 ,易于编程 ,浮点计算量少 ,同时也避免了使用函数递归调用。采用在基网格上定义网格步长的办法控制网格的疏密 ,使网格疏密易于控制。几个算例表明 ,该算法是行之有效的。

Delaunay三角网剖分中嵌入约束边的局部调整算法

提出了一种建立约束Delaunay三角网 (CDT)的算法 ,该算法对约束数据集先建立非约束Delaunay三角网 ,然后嵌入约束边对其影响域按角度最大原则进行局部调整 ,同时使其满足CDT的性质。详细地说明了在CDT中嵌入约束边的过程 ,同时给出了三角网拓扑关系更新的方法 ,最后对算法的时间效率进行了分析。该算法执行效率高 。

构造最优Delaunay三角剖分的拓扑优化方法

最优Delaunay三角剖分(ODT)是生成区域网格剖分的一种优化方法.从数值优化的角度来看,现有的ODT优化方法属于局部方法,对于任意给定初值容易陷入较差的局部极小值点,从而不能产生高质量网格.为此提出一种简单的拓扑优化方法,使得ODT方法能有效地从局部极小值点中跳出,进一步提高网格的质量.该方法只涉及到局部的边翻转操作,实现简单;而且具有显式的目标函数,能在理论上保证算法的收敛性.实验结果表明,文中算法运行速度快,不论是在拓扑连接关系还是在三角形的形状上都显著地提高了ODT方法生成的网格质量.

边界为简单多边形的离散点Delaunay三角剖分及可视化研究

简单多边形的Delaunay三角剖分,在计算机图形学及地学问题三维建模领域有着广泛地应用。本文提出了一种不需要判断多边形的凹凸性,直接对多边形建立最大凸包,在建立凸包的基础上建立Delaunay三角剖分的方法,设计了一个有效的数据结构。在剖分的基础上,去除三角形的内切圆圆心在多边形内的三角形即可得到满足需要的三角剖分。为了提高处理大规模数据的速度,实验中对数据进行了分块处理,提高了建网的速度。最后利用OpenGL技术实现了剖分后的地形三维显示。

激光雷达扫描数据的快速三角剖分及局部优化

为了研究3维激光雷达测量所得点云数据的三角构网,根据激光雷达逐行扫描特点,采用了改进的三角剖分方法,对点云数据进行不规则三角网格划分。基于激光雷达点云数据位置拓扑信息,分析了相邻扫描线之间数据点的相对位置关系,利用几何关系进行初步配对构网;并结合经典法则对初始网格进行局部优化,得到最终三角网;同时,对优化前后的三角网,提出一种新的评价法则进行剖分效果对比。结果表明,充分利用点云特点进行三角剖分可改进算法。所提出的剖分效果评价法可帮助检验构网质量。

用随机增量局部转换算法实现三维点集的Delaunay三角剖分

Delaunay三角剖分作为计算几何中的一个核心问题 ,尤其适用于三维网格生成。因此就需要开发出高效、健壮性的算法来实现。本文在原有算法的基础上提出了随机增量局部转换的算法来实现三维点集的Delaunay三角剖分。采用不退化的四点生成最初的三角剖分 ,每次加入一点 ,通过局部交换使新的三角剖分保持Delaunay性质 ,直到处理完所有点。还讨论了局部交换的思想和对不同面类型的处理方法 。

基于限定Delaunay三角剖分和OpenGL的三维地层可视化系统设计与实现

针对三维地质建模工作非常繁琐和复杂,为降低操作人员的劳动强度和提高模型可视化效果,提出一种基于结合限定Delaunay三角剖分和OpenGL进行三维地层可视化的方法。利用限定三角剖分算法可以生成任意边界形态、任意尺寸大小或者带有多个孔洞的地层表面三角网;利用OpenGL的对象拾取机制实现钻孔数据的可视化管理和人机交互地层建模。同时将该方法应用于三维地层可视化系统开发中,系统克服了手工填加虚拟钻孔来提高模型精度的麻烦,可以显著提高三维地层建模的效率和可视化效果。最后利用南京某地区三维地质调查项目地质勘察获取的钻孔数据,进行了实际建模操作。实验结果表明,系统能够快速、准确地构建地层的三维模型,并实现多种模型可视化,为工程勘察信息的管理和分析提供了科学、高效的技术手段。

基于克里金和三角剖分联合的数据网格化方法研究

在物化探数据网格化插值计算中,常采用克里金法和三角剖分法。克里金法通过区域限制范围内进行无偏和方差最优估计区域化空间变量取值,可对无数据边界区域进行插值,但异常有位移和弱化现象;三角剖分法利用最小内角最大准则进行Delaunay三角剖分,形成三角形不规则网络TIN(Triangulated Irregular Network),并通过线性插值的方式进行数据网格化,由于保留了原始数据,异常位置准确且无位移,但对于无数据的边界区域无法插值。本文融合克里金法和三角剖分法的优点,采用克里金法进行无偏最优插值,利用Delaunay三角剖分形成三角不规则网络,通过对三角不规则网络等值线追踪绘制等值线。最后利用一组极化率数据进行了对比验证,该方法绘制的等值线图,四周空白区域得到了插值填充,5个原始极值点得到了完整保留。结论表明,该方法既能对无数据区域进行插值,又能保证极值点大小不弱化、位置不偏移,是提高物化探成果精度的有效手段。

Delaunay三角剖分算法优化的实现

文章分析Delaunay三角剖分算法各种优缺点,提出了具体的优化思想。详细介绍了Delaunay三角剖分算法优化的设计步骤及实现的具体流程。通过Visual Studio.Net中的C++编程验证了算法的有效性,并对该算法的时间复杂度进行了分析。

基于Delaunay三角剖分的Ad Hoc网络路由算法

Delaunay三角剖分已广泛地应用于计算流体力学、统计学、气象学、固体物理学、计算几何学等多个领域.随着无线AdHoc网络的发展,一些研究者提出了可以保证网络任意节点对之间分组顺利传输的几何路由协议,而这些协议的网络基础拓扑同样可以用Delaunay三角剖分的思想来实现.提出了一种新型的用于发现移动节点间通信路径的在线路由算法GLNFR(greedyandlocalneighborfacerouting).利用局部构造法,构造出局部化的Delaunay三角剖分作为网络的基础拓扑.在该网络拓扑中进行的GLNFR路由算法可以保证节点间分组的顺利传输,对网络变化具有更好的可扩展性和适应性.在NS(networksimulator)模拟器上仿真了该路由算法.结果表明,在分组成功传输率和路由分组开销性能方面,这一在线路由协议要优于先前提出的一些几何路由协议.

三维可视化应用中 Delaunay 三角形剖分算法研究

讨论了实现Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形剖分的新算法．该算法使用一个均匀的格子结构，并采用循环生成三角形的策略实现Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形剖分．与其他算法相比，具有许多新特征．尤为重要的是，算法的时间复杂度随点数的增加呈线性增长，而不是固有的Ｏ（ｎ２）．文中给出了该算法及其实现的细节．讨论如何处理数据；描述如何基于均匀格子结构建立内部数据结构；通过一个例子描述如何实现三角形剖分进程的细节；给出算法思想的证明及算法框架．

Delaunay三角剖分的最优化网格节点生成算法研究

针对任意域Delaunay三角剖分存在的局部网格质量不佳问题,提出了一种改进的Delaunay算法。利用边界三角形单元节点和重心的关系是否满足右手定则来判断初始三角形单元是否位于剖分域内的三角形重心法,并保留剖分域内的三角形单元;对待插入节点进行最优化处理以获得高质量网格,避免产生畸形单元;算例结果表明,所提方法可以适应复杂几何边界区域的划分,并可获得质量较高的三角形网格。

基于格网划分的海量数据Delaunay三角剖分

提出基于格网划分、面向海量数据的Delaunay三角剖分方法,它首先把数据集划分为若干格网块,按照格网划分的逆序对每个格网块采用基于自适应格网划分的分割 合并算法进行Delaunay三角剖分,把格网块Delaunay三角网中不受边界影响的三角形进行存储并释放内存,然后顺序合并相邻格网块Delaunay三角网,形成全局或类全局Delaunay三角网。该方法对计算机硬件配置要求较低,适合于并行处理,可以实现面向海量数据的Delaunay三角剖分。

基于Delaunay三角剖分的全天自主星图识别算法

在地球物理建模中 ,Delaunay三角剖分因其对给定点集进行三角剖分具有剖分结果唯一性这一重要特点而得到广泛应用 .采用Delaunay剖分这一性质 ,首次将Delaunay剖分算法应用到星图识别中 .利用全天球星图的剖分不变性 ,采用有界曲面剖分的边界递归法 ,生成有序且容量小的完备导航星库 ;利用二维Delaunay三角剖分对视场内恒星星图进行剖分 ,将其结果进行快速匹配识别 .仿真实验结果表明与现有的星图识别算法相比 ,此算法具有高的识别率 ,良好的实时性和鲁棒性 ,且所需导航星库的容量小 。

基于Delaunay三角剖分生成Voronoi图算法

针对Delaunay三角网生长算法和间接生成Voronoi图算法构网效率不高的问题,提出了一种Delaunay三角网生长法间接生成Voronoi图的改进算法。该算法以点集凸壳上一边快速生成种子三角形,定义了半封闭边界点的概念,在三角形扩展过程中动态删除封闭点及半封闭边界点,加快Delaunay三角网生成速度。然后又定义了有序目标三角形的概念,该算法能迅速查找点的有序目标三角形,生成无射线的Voronoi图;考虑凸壳上点的特性,借助三个无穷点生成带射线的Voronoi图。通过实验结果分析表明,改进的算法执行效率有了很大提高。