利用类Delaunay三角剖分实现Voronio图

1引言 计算几何在计算机辅助设计、计算机图形学(特别是三维图形生成技术)及机器人等领域是非常重要的.特别在近年来,受到了学术界的极大关注.Voronoi图是计算几何的一个重要分支.在气象、生态、空中交通管制、城市规划等领域都得到广泛应用.

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。

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。

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。

基于Delaunay三角剖分密度度量的聚类算法

针对K-means聚类算法无法正确识别非凸形状簇的缺陷,提出一种基于Delaunay三角剖分密度度量的聚类方法,利用Delaunay三角剖分图的最近性、邻接性等优良特性来反映数据自身特点并进行密度度量,同时以混沌优化方法实现聚类目标函数的全局优化,达到全局最小解。实验结果证明,基于Delaunay三角剖分密度度量方式的聚类算法能发现任意非凸形状簇。

球面凸类图形Delaunay三角剖分再分算法及其收敛性分析

在计算曲面Ricci Flow时,会因为三角网格中存在过小的角而出现不收敛的情况。针对这种不收敛的问题,提出一种提高最小角角度的球面凸类图形Delaunay三角剖分再分算法。首先,给出球面凸类图形Delaunay三角剖分再分算法。它的核心操作有两个:1)如果某条Delaunay劣弧被"侵占",通过添加Delaunay劣弧中点分割Delaunay劣弧;2)如果存在"瘦"球面三角形,通过添加球面三角形外接球面小圆圆心分解球面三角形。然后,利用局部特征尺度探索出所提算法的收敛条件并给出输出顶点的一个上界公式。根据实验输出的网格验证,所提算法网格生成的球面三角形没有狭小的角,适合用来计算Ricci Flow。

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.

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。

三维折剖面的Delaunay三角剖分算法

三维折剖面Delaunay三角剖分在三维地质建模和其他领域具有广泛应用。目前常用的方法是将其投影到二维平面三角剖分。该方法有三点不足:(1)违反Delaunay三角剖分优化准则;(2)悬三角形问题;(3)投影多值问题。通过研究分析三维折剖面的数据组织以及几何特点,提出了折剖面"展开"剖分方法,即将三维折剖面的三角剖分转化为二维平剖面的剖分。该方法具有点之间的水平距离以及原剖面数据拓扑关系不变的优点,很好地解决了折剖面投影三角剖分的不足。

约束数据域的Delaunay三角剖分与修改算法

顾及地形特征线的散点域 (约束数据域 )三角剖分是建立高精度数字地面模型的基础 ,在 GIS、地学分析、计算几何、多分辨率 DTM等领域中有着广泛的应用。本文研究了约束数据域的 Delaunay三角剖分问题 ,简要分析了现存的算法特点并提出了约束数据域的

用Visual C语言实现的Delaunay三角剖分算法

描述了一种区域生长的平面Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分方法，该算法首先生成一个满足条件的三角形，然后 循环扩展每一个已生成的三角形直至剖分完所有的点。由于使用了 Ｖｉｓｕａｌ Ｃ语言ＭＦＣ类进行链表的管理， 使得编程容易，整个程序简单实用。最后，给出了本算法在实际中的应用。

二维约束点集Delaunay三角剖分算法研究

在已有算法基础上,提出了任意二维约束点集Delaunay三角剖分的新算法,算法仅在局部产生少量新点,并在局部对三角剖分进行修改,便可保证整体三角剖分符合Delaunay性质.

实现约束Delaunay三角剖分的健壮算法

相对于标准的Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分，本文给出了复杂区域三角剖分所应满足的两个约束条件及相应的基于轨迹生成和边界裁剪的剖分算法，并证明了该算法符合约束回准则．文中详细分析了退化及数值计算误差对剖分结果的影响，着重在提高算法健壮性方面，对该算法做了进一步完善，使它能够完全满足散乱数据场网格剖分的要求．

Delaunay三角网剖分的约束边嵌入改进算法

重点研究约束边强行嵌入D-三角网的问题。约束边嵌入是解决D-三角网转变为CD-三角网的一种非常有效的方法,而CD-三角网才能真实地虚拟地形地貌。针对基于凸凹判定的对角线交换算法存在的缺陷,提出"分裂约束边"的思想完善算法的健壮性,并引入快速点定位算法以提高算法的执行效率。

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。

基于Delaunay三角剖分和高斯小波函数插值的三维表面重建算法

在稀疏数据的三维表面重建中,通过插值的方法得到更为稠密的数据点是一个很重要的环节。该文在比较其它插值算法的基础上,提出了一种三维表面重建算法。该算法在对原始数据进行Delaunay三角剖分的基础上采用二维高斯小波函数插值,它不仅能有效地处理非均匀采样的三维稀疏数据,而且能克服其它插值算法中需要定义权重或估计参数的缺点。最终的实验结果验证了该算法的有效性和实用性。

无线传感器网络中基于Voronoi覆盖及Delaunay三角剖分图的最小刚性拓扑控制算法

为同时满足覆盖与节能应用需求,本文提出了无线传感器网络中一种最小刚性拓扑控制算法MRTc(Minimal rigid topology control algorithm based on Voronoi coverage and Delaunay triangulation).该算法基于Voronoi覆盖机制,准确控制节点工作状态,实现活动节点对目标区域的完全覆盖.在此基础上,MRTc利用Delaunay三角剖分图的特点,构建出适用于无线传感器网络的最小刚性拓扑结构.该结构有效约束了网络平均节点度,且同时具有容错性、覆盖性和稀疏性.此外,MRTc引入节点功率控制策略,在维持网络完全覆盖的基础上最小化节点能耗.仿真结果进一步验证了本文提出的MRTc算法的有效性.

带岛屿多边形Delaunay三角剖分算法

提出一种适用于任意多边形(含岛屿或不含岛屿)的统一Delaunay三角剖分算法.该算法首先将带岛屿多边形的所有顶点统一构建基于多边形边约束的Delaunay不规则三角网(CD-TIN);基于三角形顶点绕向,提出了多边形域外三角形的判定法则,剔除CD-TIN中的域外三角形,实现了带岛屿多边形的三角剖分.实验表明,该算法在含有大量岛屿的带岛屿多边形三角剖分中具有很高的时间效率和很强的鲁棒性,并成功将其应用到基于剖面的三维矿体建模与可视化系统中,解决了含有夹石或孔洞的矿体剖面多边形三角剖分问题,具有一定的实际应用价值.