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。

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。

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.

含内孔多面体的约束Delaunay四面体剖分算法

针对四面体网格生长算法数据量大和效率低的问题,引入分离面的概念,建立了分离面定理、线段与平面不相交判定定理、三角面与平面不相交判定定理,把线段与三角面的不相交检测问题转化为较为容易计算的分离面与三角面的不相交检测问题。在此基础上,给出了一个完整的基于多面体内外边界面的三维约束Delaunay四面体网格直接生长算法。实验表明,算法运行稳定,剖分结果正确,较少用户干预,具有很高的自动化水平。

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。

基于B-rep边界约束的Delaunay四面体剖分

为实现B-rep的三维实体的四面体剖分,研究了网格划分过程中的关键问题。基于B-rep数据结构的拓扑关系,提出一种在网格划分过程中约束实体边界的策略。研究了包含插入点的包含域的合法性检验方法,并对其改进扩展以保证生成单元的有效性。在对点和面的拓扑关系进行预处理的基础上,提出了判断四面体单元是否被实体边界包围的面法向法和基于单元边的加密点生成算法。最后使用Delaunay逐点插入法结合以上算法实现对以B-rep为模型的三维实体的四面体单元网格划分,并通过实例得到验证。

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

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。

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。

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

基于GIS的高质量约束Delaunay三角网格剖分

在分析现有非结构化网格剖分算法的基础上,提出了一种GIS支持下的改进分治算法实现约束Delaunay三角网格剖分。该方法利用了GIS的空间拓扑关系对算法输入数据进行预处理,基于三角形的统一数据结构实现了网格细化,对输出剖分网格进行准确的拓扑和约束条件的检查,并基于推进阵面算法思想,结合空间邻近拓扑关系实现了三角剖分节点和网格的重新编号,方便了实际问题中开边界条件的赋值,提高了计算效率。实例应用表明,该方法大大简化了数值模型非结构化网格剖分的前处理过程,集成了几种综合算法的优点,在保证原分治算法时间复杂度的基础上,提高了约束条件下Delaunay三角网格生成的质量。

带内边界约束散乱数据的Delaunay三角剖分算法研究

带内边界约束条件点集的三角剖分是有限元分析、计算机图形学及真实感图形等许多领域常遇到的一个基本问题。在已有算Delauney法的基础上通过插入中点恢复约束边界,较好地实现了带内边界约束散乱数据的三角剖分。

约束Delaunay三角剖分动态算法研究

提出了动态建立约束 Delaunay三角剖分 ( CDT)的算法 ,即在三角网剖分中可以动态地插入点或约束边 ,因此 ,该算法构建 CDT的点集是可以动态扩充的。通过对动态算法的执行过程分析得出 ,在约束边已知的条件下 ,应尽早在三角剖分中嵌入约束边。这样 ,相对于传统算法 ,不仅能减少嵌入约束边的时间 ,同时也能减少插入点重新构网的时间。最后 ,通过实例比较了动态算法构建 CDT、传统算法构建 CDT和只构建标准 Delaunay三角剖分三者间的时间效率 ,得出动态算法优于传统算法的结论。

一种新的带特征约束的Delaunay三角剖分算法

本文提出了一种新的带特征的约束条件的散乱数据Delaunay三角剖分算法 .本算法通过在特征线上加入若干数据点 ,使得在保留特征线的同时 ,最终的剖分结果也满足全局Delaunay特性 .与现有同类算法相比 ,本算法更充分地利用了Delaunay三角剖分中的圆准则 ,从而大大减少了所需加入的附加点数 .实验结果证实了本算法的这一特性 .

Delaunay三角网剖分中的约束边嵌入算法

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。该文研究了约束边嵌入D-三角网的问题,介绍了约束边嵌入算法的一些基本概念,分析了现存算法的特点,提出了改进的约束边嵌入算法——"插入-交换"算法。该算法能有效地处理各种特殊情况,程序实现简单,符合工程需求。

基于约束Delaunay三角划分法在节理图上实现网格自动剖分

分析了现有的在节理图上自动生成有限元网格方法的不足之处,提出了应用约束Delaunay三角划分法来实现网格剖分。该方法将所有的节理线看作特征约束线,在散乱点约束的Delaunay三角划分的基础上,逐次嵌入约束线,然后再应用细化算法进行网格加密,得到符合数值计算精度要求的网格。

带特征线约束的Delaunay三角剖分最优算法的研究及实现

为提高带特征线约束的Delaunay三角剖分的速度和效率，从两个方面进行改进：一是生成无约束的Delaunay三角网时，采用并行剖分算法；二是在约束线上插入点时，应用取三角形外接圆与特征线交点的方法。并行剖分算法具有较好的加速性能；"交点"插入算法考虑了特征线的影响域及Delaunay三角形规则的边界条件，在满足全局Delaunay三角剖分的前提下，使插入的点最少，对原有的网格影响最小。

基于边界特征点提取的约束Delaunay三角剖分算法

在地形表达上不规则三角网应用广泛,实际中用到最多的也是Delaunay三角网剖分算法。针对约束数据域下的Delaunay三角剖分通常不满足DT特性的问题进行了阐述,分析了已有的三种引入附加点的算法,算法主要从几何的角度考虑如何减少附加点的数量,而加入附加点的最终目的在于获得更加真实的地形,因而提出了基于边界特征点提取的约束Delaunay三角剖分算法,算法实质就是在加入特征约束之前提取能够满足可以真实再现地形的所有特征点作为新的特征约束,省去附加点的概念,应用现有的Delaunay三角剖分算法进行构网,保证构建后的地形仍具真实感。

一种简单多边形Delaunay三角剖分的约束生长算法

约束生长算法是生长算法的一个扩展,将两者结合可实现任意数据域的Delaunay三角剖分。提出了一种简单多边形三角剖分的约束生长算法。该算法的思想是基于生长算法,基边向外扩展时,增加了2个约束条件,算法思路简单,易于编程实现,且生成的三角网是Delaunay三角网。