基于四叉树结构索引的约束TIN的构建

提出了一个用四义树索引对平面区域进行划分并在此基础上用前沿推进法实现平面点集TIN构建的算法。对于实际应用中所遇到的数据，四叉树索引能够在有限层次内对平面区域进行有效划分，从而保证了TIN构建程序的运行效率。该算法能适用于任意的初始边界约束条件，并对边界和点集的分布特征具有良好的适应能力，因此该算法适用于复杂地形的DTM建模。     

基于聚类和动态LOD的三维地形建模方法

为提高基于DEM高程数据的三维大地形绘制效率,提出基于K-means聚类和动态LOD的三维地形建模方法。对高程数据集使用K-means聚类分析方法,发现地形数据的自相似性,建立数据采样点与地貌特征分类的自动关联;依据采样点的地貌属性值完成粗化处理,构建不规则三角网模型;采用局部优化算法进行有限域内的三角形分裂以实现三角网的动态更新,结合克里金插值法实现插入点的精确计算,形成LOD层次细节多分辨率模型。实验结果表明,该方法对不同类型地形都获得了较高的数据简化率,提高了三维模型的绘制效率,具有较好的地形特征保持性。     

地质体三维模型实验研究

实验使用一种滤波法和四叉树的面片融合算法对格网模型进行简化,包括基于高程准则的格网模型简化和基于倾角准则的格网模型简化,并利用点、线、面拓扑结构和正负区判别准则构建不规则三角网（TIN）。在上述两种算法的基础上,结合TIN的简化算法,应用OpenGL平台初步实现复杂地质体三维建模工作,取得满意的效果。     

GIS中TIN模型的实现算法

文章在总结采用前人的三角剖分算法的基础上,提出了一种快速,有效,由不规则点集生成TIN的算法,并通过Visual C++语言实现.所生成的三角网满足Delaunay准则;并通过实例验证了算法的有效性.     

GIS中基于拓扑结构和凸壳技术的快速TIN生成算法

该文提出了一种针对散乱点集的快速生成TIN的算法，该算法首先对散乱点集按扫描线方式排序，然后利用凸壳技术，以排序后的点为着眼点，通过依次扫描各点快速地将有序列集进行三角联网，最后利用拓扑结构快速地将其优化为TIN。在三角网联结过程中由于充分利用了有序点子集的凸壳特性，避免了所有的交点测试，并且加入点联结合理三角形时的判断次数与原始点集的点数无关，只与点集的平面分布结构有关，从而保证了对海量散乱点集生成TIN的效率，该文不算法进行了具体实现，并在实际项目中进行了成功的应用，证明了算法具有可操作性和较强的实用性。     

一种基于混合结构的地形快速绘制算法

大规模地形绘制在虚拟现实等领域中有着广泛应用.针对实时场景漫游过程中对场景精度的要求,提出一种视点相关的混合结构的LOD简化算法,算法保留了四叉树结构与不规则三角网TIN(Triangulated Irregular Network)结构的优点,在宏观上以四叉树方法简化地形数据,在细节层次上使用不规则三角网表示地形,最后通过有效的误差控制原则,解决了四叉树结构分块间的连接问题.简化了算法实现,提高了算法效率,在重建速度上有了一定的提高.     

一种基于不规则三角网TIN的等值线计算方法

提出一种基于不规则三角网(TIN)的等值线生成算法,降低对TIN拓扑关系的要求,具有更广的适用范围.算法简单清晰,避免以往算法起始点选取困难、等值线走向判断复杂的问题.对封闭和非封闭等值线统一处理.     

分片驱动的特征敏感曲面重建

为健壮处理包含尖锐特征或欠采样的数据点集,通过对基于边界推进曲面重建技术的扩展,提出一种分片驱动的、特征敏感的对无方向散乱数据点集进行曲面重建的算法.在一个光滑阈值的控制下,将曲面重建过程分成分片重建和特征缝合2个阶段.在分片重建中,从光滑的种子三角化区域开始进行边界推进三角化,并通过拓扑元素分类与特征检测对边界光顺和特征重定位,以进一步扩展该分片,重复该过程,得到对光滑区域三角化的一系列光滑分片;特征缝合阶段,在边界推进过程中将所有分离的分片或分片中的缝隙缝合在特征区域.这种两阶段的三角化策略可有效地处理含尖锐特征或不规则采样如不充分采样的点集,无需保证拓扑完整性的复杂数学测试,如协变分析和三角形相交检测等,基于局部光滑曲面的求交,可有效地恢复采样点集丢失的特征信息.实验结果表明,采用文中算法能健壮处理不规则采样点集,并生成特征敏感的高质量网格.     

基于凸包和网格索引技术的快速TIN生成算法及应用

在原有凸包推进算法的基础上,提出了一种针对散乱点集的快速生成TIN的算法.通过在三角形外接圆的最小网格覆盖中查找点扩展三角形,使得每次查找的点的个数与且只与散乱点的分布有关,而与散乱点集的大小无关;同时利用有向凸包和动态修正前沿圈等技术避免生成重复三角形,从而大大提高了建网的速度.实践证明,该算法具有可操作性和较强的实用性.该算法实现了两类基于不规则三角网数字地面模型的分析应用.     

基于空间密度约束的GPS数据LOD模型构建方法

为解决GPS轨迹数据动态可视化效率低下问题,本文通过引入LOD(Level Of Detail,LOD)技术从海量轨迹中提取能够代表原始数据的空间特征点,保留原有空间分布特征,压缩数据量。现有LOD模型构建算法虽压缩了数据量,但时间复杂度高,不能显著提高可视化效率。本文提出了一种基于四叉树的点LOD构建算法。实验表明:本文提出的点LOD算法与基于Voronoi图的点LOD算法相比,具有时间复杂度低,LOD构建速度快,无符号压盖等优点。     

基于改进四叉树分割和结点存储的LOD算法

多层次细节（LOD）算法作为目前使用最多的地形数据简化算法,对提升渲染速度加快场景可视化有着重要作用,而其中以基于四叉树的LOD算法应用最为广泛。通过对以往算法的研究,提出一种对四叉树的分割和结点存储结构同时进行改进的LOD算法。该算法通过减少误差判断次数加快了四叉树的生成速度,同时改变传统的结点存储方式,降低了数据的冗余存储。     

大规模地形真实感渲染技术研究

针对快速增长的数据规模和计算机图形硬件处理能力之间的矛盾,对大规模地形真实感渲染技术进行研究。采用基于四叉树的层次细节算法渲染大规模地形,设计四叉树地形的存储结构,以视距和地形粗糙度的双重标准确定地形节点的细节程度,给出利用裙边修补裂缝的方法。实验结果表明,该技术能快速实时地完成大规模地形数据的调度和场景的真实感渲染。     

基于综合LOD因子的自适应GPU地形渲染

根据四叉树的地形分块数据组织形式,提出一种面向图形处理器(GPU)的自适应地形渲染算法。将综合细节层次因子作为地形块节点评价函数,对静态地形块误差、动态视点依赖误差和视点移动速度进行量化,在顶点着色器上实现高程值的平滑过渡,消除突跃现象,并通过添加“裙”遮盖裂缝。实验结果表明,该算法的地形自适应性较好,具有较高的帧率和GPU利用率。     

大区域地形可视化技术的研究

近年来，地形场景的实时绘制已受到人们越来越广泛的关注，目前已经提出的一系列场景加速绘制算法,虽然在不同的应用场合也取得了一定的效果，但都存在着局限性，尚不能满足大区域地形环境的实时高速绘制的要求，而与其密切相关的技术主要涉及到地形多分辨率表示、海量地形数据和纹理数据的分页管理、地形和纹理数据的LOD控制、地形和纹理数据的快速存取和更新等．为了能够对地形场景进行实时绘制，在对大区域地形数据管理和实时绘制技术进行研究和试验的基础上，对构建视相关动态多分辨率模型的方法进行了改进，实现了地形模型多分辨率表示与视相关的有机结合，并提出了一种高效的场景数据存取方法，进而实现了一个整合自适应三角网剖分、地形场景数据分页管理和动态更新等相关技术于一体的地形三维可视化系统，试验结果表明，该算法能够实时绘制地形场景，且质量较好．     

基于四叉树分割的地形LOD技术综述

层次细节(Levels of Detail,LOD)技术是在大规模地形模型简化方面使用得最多的技术,它极大地提高了地形场景的漫游速度。在众多LOD模型中,应用最为广泛的是基于四叉树(Quadtree)分割的LOD算法。国内外学者对LOD模型做了大量的研究工作,文中对基于四叉树分割的LOD算法进行了系统的梳理与总结,对涉及到的核心算法进行了归类并详细分析了各自的优缺点,深入且全面地介绍了其研究现状。     

一种基于不完全四叉树的LOD生成算法

为了实时地绘制大规模地形数据,提出了一种改进的实时连续LOD生成算法。该算法首先采用Mortan码的编码方式对地形数据进行简化,并利用不完全四叉树存储简化后的高程数据;然后根据视点位置和网格空间对象误差的关系建立基于不完全四叉树的LOD模型,同时采用逐层找邻法调整不同层次之间的裂缝,并给出了寻找不同类型邻居的实现过程;最后采用背面剔除算法将起伏地形的不可见部分去除。实际编程时,由于采用了H ilbert填充曲线方式存储四叉树结点,并采用隔层四叉树方式访问结点数据,从而提高了大规模地形的绘制效率。使用该方法描述荆江地区的地形,取得了良好的绘制效果。     

基于格网划分的海量地形数据三维可视化

首先按照格网划分方式对研究区域进行分割，采用与视点相关的静态LOD模型，在格网块内以四叉树进行管理，根据误差以二元三角树方式进行LOD模型预处理，并采用三角形条带进行若干不同层次的LOD模型文件组织；然后按照格网块进行视景体投影裁剪，结合动态内存调用、多线程管理的数据引擎方法以及视觉光滑处理，实现了海量地形数据的三维可视化及漫游．实验结果表明，文中算法具有处理数据量无限制、效率高、效果好等特点．     

分块LOD连续非线性分布的地形渲染

基于四叉树的数据结构,提出了一种适于GPU批处理的地形可视化算法,以地形分块作为基本的处理单元,使用同一个顶点缓冲区对象实现所有地形块三角形集的渲染,提出了地形分块非线性分布的LOD选取函数,通过提出的地形块综合平滑因子,在顶点着色器上实现了高程值的平滑过渡,给出了GPU上算法的处理过程。实验对比结果表明,该算法地形绘制LOD层次调节方便,具有较高的地形渲染效率。     

动态LOD四叉树虚拟地形绘制

首先简单介绍四叉树的结构、C代码实现地形结构构造,实现动态LOD四又树虚拟地形的绘制.在用四叉树方法进行LOD建模过程中,关键在于怎样对原有的数据进行四叉树分层,LOD地形绘制中要消除由于相邻的节点或块之间分辨率不一致而产生的裂缝.     

基于动态LOD四叉树算法的地形三维可视化

LOD模型是在虚拟现实技术中经常被采用的一种加快图形生成速度的主要方法。所谓的LOD建模,其实质就是采用一定的算法思想将原有的网格地形数据进行重组,得到一种更加便于实时绘制使用的数据结构。在利用四叉树方法进行LOD建模的过程中,其关键就在于怎样对原有的网格数据进行四叉树分层。LOD地形渲染过程中当相邻的节点或块之间分辨率不一致时会出现裂缝现象,结合动态LOD四叉树算法利用节点分割和渲染的规律,采用一种新的裂缝消除方法。