三角剖分综述

多变形的三角剖分是计算几何中的基本问题,本文简述三角剖分的基本理论及应用,对三角剖分算法做简要的综述,为设计更好的三角剖分算法提供一定的依据。     

约束三角剖分在雨量等值线的应用

雨量等值线在水文、防汛领域应用广泛,Delaunay三角剖分具有空外接圆和最大的最小角度两个良好性质,对于非规则分布的离散点数据进行三角剖分内插是生成等值线的最常用的算法,但实际应用中往往都术是凸壳进行三角化,而是有限定边（或限定点）对三角剖分进行约束。该文在标准Delaunay三角剖分基础上,分析了逐点插入法的基本原理,基于此提出了一种解决有限定边的约束三角网格剖分生成等值线的方法,给出了限定边进行三角剖分的算法,同时对边界采用网格加密和邻域内插算子进行边界附件插值,提高等值线的边界拟合精度,并在雨量等值线生成中得到较好应用。     

周培德三角剖分不是最小权三角剖分

平面点集的（欧几里德）最小权三角剖分问题是计算几何和算法领域的一个长期悬而未决的公开问题,周培德于文献[1]中提出了一个新的平面点集三角剖分算,并称该算法能够获得最小权三角剖分,文中通过给出反例,证明了该三角剖分不是最小权三角剖分,因此,最小权三角剖分问题仍有待于进一步研究。     

约束三角剖分在雨量等值线的应用

雨量等值线在水文、防汛领域应用广泛,Delaunay三角剖分具有空外接圆和最大的最小角度两个良好性质,对于非规则分布的离散点数据进行三角剖分内插是生成等值线的最常用的算法,但实际应用中往往都不是凸壳进行三角化,而是有限定边(或限定点)对三角剖分进行约束。该文在标准Delaunay三角剖分基础上,分析了逐点插入法的基本原理,基于此提出了一种解决有限定边的约束三角网格剖分生成等值线的方法,给出了限定边进行三角剖分的算法,同时对边界采用网格加密和邻域内插算子进行边界附件插值,提高等值线的边界拟合精度,并在雨量等值线生成中得到较好应用。     

基于贪心算法与多边形剖分的印鉴匹配算法

将计算几何中平面点集的三角剖分方法之一贪心算法与多边形三角剖分方法引入印鉴匹配,研究了一种基于三角网格(用贪心算法进行平面点集的三角剖分)的印鉴匹配方法.用贪心算法对基于线条的细节点集进行三角剖分,而对于基于多边形的细节点直接进行多边形的三角剖分.通过对两种细节点(基于线条的细节点和基于多边形的细节点)的拓扑结构进行三角划分,把空间上位置相近的细节点按照一定的规则相连,得到三角形网格.然后基于该网格寻找若干参考点对,并根据获得的参考点对将两幅印鉴图像进行姿势调整.最后使用获得的参考点时实现基于点模式的印鉴匹配,经分析该方法是一种行之有效的印鉴识别方法.     

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圆准则，文中详细分析了退化及数值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据场网格剖分的分析。     

三维任意区域中点集的三角剖分算法

本文在已有算法基础上，发展了一种三维任意区域中点集的三角剖分算法。该算法不仅可用于三维点集的标准Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分，而且可用于带有约束表面及内部含有孔洞情况，可以处理非凸区域的三角剖分问题。算法对点在空间的位置滑任何限制。     

任意多边形内带特征约束的散列数据的最优三角剖分

给出了一种新的基于Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形化的任意多边形边界内散列数据的优化三角剖分算法，该算法可允许散列数据任意复杂的折线及封闭多边形环的特征约束。算法用统一的数据结构来记录散列数据、约束特征和三角剖分信息，并且引入了辅助窗的概念，从而使优化剖分和加入约束容易实现。     

约束Delaunay三角剖分地嵌入约束边的多对角线交换算法

在不允许改变原有点集的场合,实现约事束Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分的一种有效算法是,将边界点与内点一起进行标准Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分,然后强行嵌入不在剖分中的约束边,最后删除城外三角形。其中,任意一条待嵌入约束边所经三角形构成的多边形区域称为该约束边的域,影响域内部的每条边称为对象线。     

面向并行的动态增量式Delaunay三角剖分算法

三角剖分是计算机图形学中的重要话题。并行三角剖分算法的发展对传统三角剖分算法提出了新需求,其中之一即是给定一个点数不断增大的点集,实现对该点集三角剖分的快速增量更新。虽然现今已有一些增量三角剖分算法,但都无法支持新增点落入原有三角剖分之外的情况。为解决此问题,提出了三角剖分的外扩技术,基于插入法设计了增量三角剖分算法TID。该算法能够支持任意次、任意数量、任意位置点的增量添加。TID算法能够对任意分布的点集均给出唯一三角剖分结果。对TID算法的性能评估表明,TID算法比现有算法具有更高的计算效率,且增量功能引入的额外开销较小。此外,该算法已成功作为局地三角剖分算法用于并行三角剖分算法中。     

平面散乱点集约束Delaunay三角形剖分切割算法

文章提出了一种基于切割的平面散乱点集约束Delaunay三角剖分算法。该算法的基本思路是首先对平面散乱点集作约束最大空圆凸多边形剖分,然后对多边形的内部再作约束Delaunay三角形剖分。文章还证明了平面散乱点集的约束最大空圆凸多边形剖分是唯一的以及约束Delaunay三角剖分的不唯一性仅仅体现在约束最大空圆凸多边形的内部。使用约束最大空圆凸多边形的概念消除了由于“退化”现象（三个以上的点共圆）带来的算法上的潜在错误。     

三维物体表面重建的分支处理算法研究

根据平面点集Delaunay三角剖分的特性,将Delaunay三角剖分应用到分支问题上,改进和实现了一种分支问题处理算法。将相邻层轮廓线投影到同一个剖面上形成一个带约束边的平面点集,并将它们Delaunay三角化,根据这些三角形组来生成新的轮廓线,使轮廓线一一对应。实验结果表明该算法实现的效果较符合实际情况,能有效地处理各种不同情况。     

An on-line algorithm for constrained Delaunay triangulation

A constrained Delaunay triangulation is a Delaunay triangulation of a set of points and straight-line segments. A constrained Delaunay triangulation is a basic tool for describing a topographic surface in several applications. In this paper, the definition of constrained Delaunay triangulation is introduced and its basic properties are discussed. Existing algorithms for constrained Delaunay triangulation are briefly analyzed. A new on-line algorithm for constrained Delaunay triangulation that is based on the stepwise refinement of an existing triangulation by the incremental insertion of points and constraint segments is proposed.     

Delaunay三角网动态更新算法的研究进展

通过对Delaunay三角网动态更新算法进行研究,综述了Delaunay三角网中插入和删除点、约束线算法以往研究.详细介绍点定位、LOP优化、对角线交换等关键技术的研究进展,并对比各种方法的优缺点,分析已解决的问题和仍存在的问题.最后对更新算法研究不足之处进行总结,并提出若干可能的研究方向.     

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。     

Triangle refinement in a constrained Delaunay triangulation skeleton

This paper presents an algorithm with the purpose of improving upon the already successful constrained Delaunay triangulation (CDT) skeletonisation technique. Using such a triangulation to construct a skeleton has proven very effective, that can sometimes, however, produce triangles that do not represent the true nature of the underlying shape. The contour pixels chosen for triangulation are of significant importance, as they determine the triangle edges that define the skeleton. The algorithm described in this paper deals with this problem by inserting new triangulation points in strategic locations in end, normal and junction triangles. Results show that the skeletons produced by this algorithm are accurate, robust against noise and, above all, comply much better with a human's perception of the image than the original triangulation method.     

三维约束Delaunay三角化的研究

概述了约束三角化的研究进展,着重分析了三维约束Ｄｅｌａｕｎａｙ三角化中存在的问题,提出并论证了边界边、边界面片在Ｄｅｌａｕｎａｙ三角化中存在的条件,讨论了存在性条件在实际工程中的应用范围,充实了三维约束Ｄｅｌａｕｎａｙ三角化的研究基础,为三维Ｄｅｌａｕｎａｙ三角化算法的设计提供了理论依据。     

二维自适应前沿推进网格生成

针对二维平面问题,通过曲率计算和基于中轴理论的邻近特征计算控制区域边界曲线的离散;修改经典的前沿推进算法,利用边界驱动的单元尺寸控制方式在区域内部布置疏密过渡合理的三角网格;结合几何和拓扑策略提升网格质量。实验表明,上述算法可生成单元质量高、尺寸过渡合理的计算网格。     

三维约束Delaunay三角化的实现

分析了约束Delaunay三角化中存在的边界一致性问题,给出了约束Delaunay三角化的理论依据,重点探讨了三维约束Delaunay三角化的可行性条件和范围,同时,给出了三维有限域约束Delaunay三角化的实现方法及其在石油地质勘探数据和机械零件方面的网格剖分实例.这种算法在复杂对象的科学计算和工程分析中发挥了重要作用.     

约束Delaunay三角剖分中强行嵌入约束边的多对角线交换算法

在不允许改变原有点集的场合,实现约束Ｄｅｌａｕｎａｙ 三角剖分的一种有效算法是：将边界点与内点一起进行标准Ｄｅｌａｕｎａｙ 三角剖分,然后强行嵌入不在剖分中的约束边,最后删除域外三角形．其中,任意一条待嵌入约束边所经三角形构成的多边形区域称为该约束边的影响域,影响域内部的每条边称为对角线．文中对一般形状影响域中对角线的可交换性进行了研究,并在此基础上,结合对已有算法的分析和借鉴,提出并证明了两种强行嵌入约束边的多对角线交换算法,即递减算法与循环算法．其中的循环算法具有编程简单和运算速度快的特点