基于胞腔复形的地下空间表达数据模型

针对地层和地下水的空间表达,提出了一种地下空间表达模型。该模型将地下空间对象表达方法从单纯同调理论扩展到胞腔同调,使用胞腔同调理论表达地下空间对象。模型分为四个层次:实体层将地下空间对象用拓扑抽象的点、线、面、体要素描述,将其拓扑模型表示为由拓扑空间中K维胞腔组成的胞腔复形。几何层采用k-embedding表示,k-embedding与拓扑信息k维胞腔相关联,维护地下对象几何连续性和拓扑一致性。在可视化时,将胞腔或胞腔复形剖分为单纯复形,采用TIN表达地层面,TEN表达地质体,形成表达层。该模型可用于地下水的建模和表达,通过将水文长观孔地质高程值对地层面进行插值计算,生成TIN;以每一个地层的上下TIN为约束,生成TEN。实验结果表明,该模型可以有效的建模和表达地层对象。

一种含室内空间结构的建筑物3D LOD概念模型与生成方法

针对现有建筑物多细节层次(level of detail,LOD)表达主要面向外部,很少涉及内部空间的问题,提出一种含室内空间结构的建筑物三维LOD概念模型。该模型分为LOD0~LOD6 7个LOD,细节层次由建筑物的基底平面图、幢模型、无侧面楼层模型、楼层模型、户模型、房间模型到含门、窗等建筑语义的信息房间模型,空间细节逐次变细,丰富了建筑物室内空间LOD的表达理论。为构建这种LOD模型,提出基于胞腔复形链边界算子和上边界算子的LOD生成方法。该方法引入代数拓扑的胞腔、胞腔复形和复形链3个概念,利用胞腔和胞腔复形表达LOD,并在LOD6的基础上,利用边界算子和上边界算子生成其他粗空间粒度LOD模型,为三维城市模型建筑物LOD构建提供一种新方法。

建筑物群集对象的改进型棱柱模型表达

针对B-Rep模型表达建筑物群集对象存在数据量大、更新和维护困难等问题,该文提出了一种专用于建筑物群集对象表达的改进型棱柱模型。该模型对原始棱柱模型进行改进,改进后的模型由棱柱和基底组成,且棱柱的上、下边界由一到多个表面构成。进一步提出了基于改进型棱柱模型的群集对象构建方法,该方法通过接合图生成、内部点提取和点投影生成建筑物群集对象的三维模型。试验结果表明,在不需要侧面信息情况下,改进型棱柱模型可以代替B-Rep表达群集对象,并且随着群集对象房间数的增大,比B-Rep更加节约存储空间。