基于狄洛尼三角网的等高线及挖填方分析研究

基于对外业测量数据三维表达的目的,采用改进的逐点插入法构建狄洛尼(Delaunay)三角网,并结合AutoCAD Civil 3D进行测量数据三维展示,实现了三维环境中等高线的绘制以及挖填方土方量的计算,可以较好拟合地形等高线起伏,直观分析挖填方的位置和土方量,使AutoCAD的应用由传统的二维模式向三维模式转变。

基于三维狄洛尼三角网的曲面重建算法

随着三维激光扫描技术应用领域的不断拓展,对点云数据三维建模的需求越来越迫切。曲面重建技术作为三维建模的核心技术之一,在逆向工程、计算机视觉、计算机制图以及虚拟现实等技术领域都有着非常广泛的应用前景。本文提出一种基于三维狄洛尼三角网的曲面重建算法,其本质是一种结合了曲面生长算法思想的贪心算法,即在一定约束条件下,按照最优三角形选择标准,算法从预先构建好的三维狄洛尼三角网中,逐个筛选出最优三角形添加到生长曲面上,最终输出由一系列显式三角形所组成的流形曲面。这种方法对比目前主流的隐式曲面重建算法具有参数依赖性较小、不需要计算法线等优点,并且能够重建地形扫描、建筑物扫描和精细化扫描的点云模型。利用此算法对多种点云模型进行曲面重建试验,结果表明该算法生成曲面质量好、重建效率高、实用性强,能够很好地应用于三维建模领域。

结合改进特征算法和狄洛尼三角网的图像匹配方法

针对加速的具有鲁棒性特征算法导致匹配图像丢失颜色信息成分的问题,该文从图像匹配的效率和精度出发,提出了一种基于改进加速的具有鲁棒性特征算法和狄洛尼三角网的图像匹配方法。该方法在原有加速的具有鲁棒性特征算法的基础上,引入颜色不变量模型和狄洛尼三角网、三角形相似函数及摄影不变量等约束条件,有效保留了图像的颜色信息,减少特征点错误的匹配率。实验表明:本算法具有匹配速率高、提取的特征点多且分布均匀以及匹配率高等特点。

基于等高线的三角网建模及真实感地形重建

三维地形是自然环境模拟中不可缺少的重要组成部分,具有广泛的应用价值。文中提出了一种基于等高线的三角网建模算法。该算法利用等高线固有的特性及其比邻拓扑关系,将等高线作为特征线并适当增加特征点,改进三角网生长算法,构建带约束条件的狄洛尼三角网。实验采用我国东北某山区的真实等高线数据运用该算法模拟地形。结果表明,该算法具有较高的构网效率,保留了等高线所包含的丰富的地形特征,较好地实现了三维真实感地形重建。

改进的边折叠三角网简化优化算法研究

本文提出了一种改进的“边折叠”模型三角网简化算法。该算法通过对误差变量的选择,建立了有效的边“折叠价值”计算公式对简化进行局部误差控制。算法很好地解决了约束型狄洛尼三角网中的数据冗余问题,提高了三维模型数据的传输速度和显示的实时性,最后利用单侧豪斯道夫距离给出了模型简化前后整体的误差变化。

基于等高线构建TIN模型的平三角形修正算法

设计了一种平三角形修正算法来修正TIN模型中可能出现的平三角形区域。该算法通过对由平三角形组成的区域进行分类,并针对不同的平区域采用交换边、增加点甚至不处理的修正方法,同时对由于等高线数据错误产生的一些特殊情况进行了分析处理。实验结果表明,该算法能够去除约束型狄洛尼三角网中所有应修正的平三角形,并生成对地形描述更为精确的三角网。

基于改进三棱柱体元构建三维煤层模型的实现

现有三维煤层建模方法采用2次插值算法及传统三棱柱体构建煤层模型,导致误差较大。根据煤矿钻孔数据建立数据库,采用狄洛尼三角剖分算法及克里金插值法建立煤层二维曲面数据模型,形成三维煤层模型的上、下表面。结合三维钻孔模型,以改进的三棱柱体元为基本元组构建三维煤层模型,实现了三维煤层的可视化与煤层储量的自动计算。根据某煤矿的原始钻孔数据,采用基于改进三棱柱体元的三维煤层建模方法对该煤矿某工作面煤层进行建模并计算煤层储量,结果表明该方法较传统块段法的计算精度提高了4.82%。

基于Shepard插值残差修正的TIN模型预测高程异常

结合狄洛尼三角网(TIN)的构建方法,将TIN模型应用到高程异常预测中,并针对待定点处在三角形边界的问题使用四边形下的Shepard插值进行残差修正。实例验证该方法能够结合待定点的临近值进行高程异常值拟合,四边形下的Shepard插值法能有效克服三角形边界上的待定点拟合精度较低的问题,平均相对误差为0.036%,优于未进行Shepard插值改进的0.055%,优于多项式模型的0.124%。

顾及变形特征的栅格影像几何纠正方法

针对扫描得到的栅格影像存在着变形误差问题,采用数学建模方法进行研究,把地图中的公里格网点作为控制点,通过影像整体几何纠正,得到各控制点的变形矢量数据,在此数据基础上实现了地图影像变形特征的可视化;提出了顾及变形特征的选择性构造狄洛尼三角网的影像分块纠正方法,并编程予以实现。实验证明该方法充分顾及影像的形变特征,克服了传统分块纠正方法的缺点,并提高了纠正速度。

顾及变形特征的栅格影像分块纠正方法研究

扫描得到的栅格影像存在着变形误差,把地图中的公里格网点作为控制点,通过影像整体几何纠正,得到各控制点的变形矢量数据,在此数据基础上实现了地图影像变形特征的可视化;提出了顾及变形特征的选择性构造狄洛尼三角网的影像分块纠正方法,并编程予以实现。实验证明该方法充分顾及影像的形变特征,克服了传统分块纠正方法的缺点,达到了纠正精度和纠正速度的最优化。

平面电子地形图的三维化关键技术研究

对平面地形图DXF文件进行分析并且读取图中的地形数据,基于Delaunay三角网理论,利用数据逐点插入算法、空间对象检索机制以及局部最优方法(LOP)动态地构建不规则三角网,重点提出了深度调整的方法,最后利用OpenGL技术绘制真实感地形。

三维激光扫描仪在地形测量中的应用

文章从三维激光扫描仪在测量中的作用入手,详细介绍了三维激光扫描仪的工作原理和三维激光扫描系统,并说明了三维激光扫描仪配套三维数据处理软件的功能,着重介绍了三维数据的处理方法:点云的连接、特征线的提取、对地物的三维建模(TIN建模),在TIN建模中,介绍了狄洛尼三角网的构网方法。

基于空间相邻分析的基站数据模型与算法研究

空间相邻分析是站址合理性评估的一个常用方法,为了实现相邻分析过程的自动化、可视化和信息化,采用叠置分析、Delaunay三角网、泰森多边形等GIS空间分析方法来进行通信基站的相邻分析、资源站点和站间距离分析,建立流程化的建模体系,并以面向对象的空间数据模型组织数据成果,构建结构化的多维分析数据模型。