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基于计算着色器的并行Delaunay三角剖分算法
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作者 陈国军 李震烁 陈昊祯 《图学学报》 北大核心 2025年第1期159-169,共11页
Delaunay三角剖分是一种经典的计算几何算法,在众多领域中有着广泛地使用,随着实际需求的不断提高,现有的Delaunay三角剖分算法已不能满足大规模数据的需求,为此,提出了一种基于计算着色器的并行Delaunay三角剖分方法,该方法通过纹理缓... Delaunay三角剖分是一种经典的计算几何算法,在众多领域中有着广泛地使用,随着实际需求的不断提高,现有的Delaunay三角剖分算法已不能满足大规模数据的需求,为此,提出了一种基于计算着色器的并行Delaunay三角剖分方法,该方法通过纹理缓存将点集数据输入到计算着色器中,并利用计算着色器加速Delaunay三角剖分,同时在现有方法的基础上提出动态插入法解决点集在离散空间中的重映射问题。此外,为了能够让显存有限的GPU构建出远超其显存限制的Delaunay三角网,提出基于计算着色器的分区双向扫描算法,并将点集划分为多个子区域,然后通过扫描各个子区域的方式进行构网。实验结果表明:在相同运行环境下,基于计算着色器的方法与现有的方法相比缩短了构网时间。同时分区双向扫描算法很好地解决了GPU的显存瓶颈问题,能让显存有限的GPU构建出远超其显存容量的Delaunay三角网。 展开更多
关键词 delaunay三角 计算着色器 GPU 并行计算 VORONOI图
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点序对Delaunay三角剖分局部优化的影响 被引量:2
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作者 徐永安 沈玲玲 +2 位作者 刘毓 陈崚 宋长宏 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期1-6,共6页
局部变换法和Watson算法是属于逐点添加、局部优化的离散点集Delaunay三角剖分的常用方法,不同的加点次序对这两种算法的局部优化影响较大。研究发现按位置相邻次序加点的方法易产生外接圆较大的扁平三角形,引起较多三角形的局部优化,... 局部变换法和Watson算法是属于逐点添加、局部优化的离散点集Delaunay三角剖分的常用方法,不同的加点次序对这两种算法的局部优化影响较大。研究发现按位置相邻次序加点的方法易产生外接圆较大的扁平三角形,引起较多三角形的局部优化,而按随机次序加点,网格生成过程中网格单元相对匀称,局部优化的三角形较少。以激光点扫描采集的数据为例,统计分析了局部优化三角形的数量及分布特征,点数大于50000时,相邻次序加点方法局部优化三角形的总量是随机次序加点方法的1.6倍以上。建立离散数据的矩形空间索引,按索引轮流加点,点序对局部优化的影响降低,相邻次序加点方法局部优化的三角形总量是随机次序加点方法的1.1~1.3倍,其中随机次序加点与没有空间索引的随机次序相比,局部优化的三角形数量仅增加了约1%。 展开更多
关键词 计算机应用 离散数据 delaunay三角 网格 局部
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Delaunay三角剖分的汽车螺旋锥齿轮磨损检测 被引量:1
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作者 刘怡然 李丽君 杜月云 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期285-288,293,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 delaunay三角 汽车螺旋锥齿轮 磨损检测 非特征离散数据
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一种改进的Delaunay三角形化剖分方法 被引量:15
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作者 徐明海 张俨彬 陶文铨 《石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期100-105,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 非结构网络 三角形单元 delaunay 数值模拟
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Delaunay三角网剖分中嵌入约束边的局部调整算法 被引量:13
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作者 宋占峰 詹振炎 蒲浩 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期399-402,共4页
提出了一种建立约束Delaunay三角网 (CDT)的算法 ,该算法对约束数据集先建立非约束Delaunay三角网 ,然后嵌入约束边对其影响域按角度最大原则进行局部调整 ,同时使其满足CDT的性质。详细地说明了在CDT中嵌入约束边的过程 ,同时给出了三... 提出了一种建立约束Delaunay三角网 (CDT)的算法 ,该算法对约束数据集先建立非约束Delaunay三角网 ,然后嵌入约束边对其影响域按角度最大原则进行局部调整 ,同时使其满足CDT的性质。详细地说明了在CDT中嵌入约束边的过程 ,同时给出了三角网拓扑关系更新的方法 ,最后对算法的时间效率进行了分析。该算法执行效率高 。 展开更多
关键词 Delauna三角 约束边 局部调整算法 三角 数字地面模型 拓扑关系 GIS
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构造最优Delaunay三角剖分的拓扑优化方法 被引量:10
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作者 陈中贵 曹娟 杨晨晖 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期1967-1974,共8页
最优Delaunay三角剖分(ODT)是生成区域网格剖分的一种优化方法.从数值优化的角度来看,现有的ODT优化方法属于局部方法,对于任意给定初值容易陷入较差的局部极小值点,从而不能产生高质量网格.为此提出一种简单的拓扑优化方法,使得ODT方... 最优Delaunay三角剖分(ODT)是生成区域网格剖分的一种优化方法.从数值优化的角度来看,现有的ODT优化方法属于局部方法,对于任意给定初值容易陷入较差的局部极小值点,从而不能产生高质量网格.为此提出一种简单的拓扑优化方法,使得ODT方法能有效地从局部极小值点中跳出,进一步提高网格的质量.该方法只涉及到局部的边翻转操作,实现简单;而且具有显式的目标函数,能在理论上保证算法的收敛性.实验结果表明,文中算法运行速度快,不论是在拓扑连接关系还是在三角形的形状上都显著地提高了ODT方法生成的网格质量. 展开更多
关键词 网格生成 最优delaunay三角 最优 拓扑优
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激光雷达扫描数据的快速三角剖分及局部优化 被引量:5
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作者 未永飞 杜正春 姚振强 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期642-644,647,共4页
为了研究3维激光雷达测量所得点云数据的三角构网,根据激光雷达逐行扫描特点,采用了改进的三角剖分方法,对点云数据进行不规则三角网格划分。基于激光雷达点云数据位置拓扑信息,分析了相邻扫描线之间数据点的相对位置关系,利用几何关系... 为了研究3维激光雷达测量所得点云数据的三角构网,根据激光雷达逐行扫描特点,采用了改进的三角剖分方法,对点云数据进行不规则三角网格划分。基于激光雷达点云数据位置拓扑信息,分析了相邻扫描线之间数据点的相对位置关系,利用几何关系进行初步配对构网;并结合经典法则对初始网格进行局部优化,得到最终三角网;同时,对优化前后的三角网,提出一种新的评价法则进行剖分效果对比。结果表明,充分利用点云特点进行三角剖分可改进算法。所提出的剖分效果评价法可帮助检验构网质量。 展开更多
关键词 图像处理 三角 局部 点云数据 激光雷达
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用随机增量局部转换算法实现三维点集的Delaunay三角剖分 被引量:2
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作者 刘爽 刘金义 陈鹏 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2003年第z1期111-113,共3页
Delaunay三角剖分作为计算几何中的一个核心问题 ,尤其适用于三维网格生成。因此就需要开发出高效、健壮性的算法来实现。本文在原有算法的基础上提出了随机增量局部转换的算法来实现三维点集的Delaunay三角剖分。采用不退化的四点生成... Delaunay三角剖分作为计算几何中的一个核心问题 ,尤其适用于三维网格生成。因此就需要开发出高效、健壮性的算法来实现。本文在原有算法的基础上提出了随机增量局部转换的算法来实现三维点集的Delaunay三角剖分。采用不退化的四点生成最初的三角剖分 ,每次加入一点 ,通过局部交换使新的三角剖分保持Delaunay性质 ,直到处理完所有点。还讨论了局部交换的思想和对不同面类型的处理方法 。 展开更多
关键词 3D三角 delaunay三角 计算几何
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基于Delaunay三角剖分的Ad Hoc网络路由算法 被引量:14
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作者 贺鹏 李建东 +1 位作者 陈彦辉 周雷 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期1149-1156,共8页
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... 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. 展开更多
关键词 局部化delaunay三角剖分 路由 单位圆图 平面图 无线AD HOC网络
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基于Delaunay三角剖分的全天自主星图识别算法 被引量:20
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作者 房建成 全伟 孟小红 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期311-315,共5页
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... 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 。 展开更多
关键词 delaunay三角 星图识别 导航星库
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基于Delaunay三角剖分生成Voronoi图算法 被引量:19
11
作者 孙继忠 胡艳 马永强 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第1期75-77,97,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 delaunay三角 VORONOI图 凸壳 计算几何
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三维折剖面的Delaunay三角剖分算法 被引量:10
12
作者 王占刚 潘懋 +1 位作者 屈红刚 王斌 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第1期94-96,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 三维 delaunay三角 地质建模
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用Visual C语言实现的Delaunay三角剖分算法 被引量:24
13
作者 文伟 杨耀权 于希宁 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2000年第4期54-58,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 VC语言 delaunay三角 程序设计 算法
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二维约束点集Delaunay三角剖分算法研究 被引量:12
14
作者 崔汉国 方锡武 简宪华 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第6期49-51,共3页
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.
关键词 二维三角 delaunay三角 计算几何 网格生成
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带岛屿多边形Delaunay三角剖分算法 被引量:7
15
作者 马洪滨 郭甲腾 +1 位作者 何群 刘馨蕊 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期733-736,共4页
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-... 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. 展开更多
关键词 三角 岛屿 delaunay三角 约束数据域 多边形 地理信息系统
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实现约束Delaunay三角剖分的健壮算法 被引量:54
16
作者 周晓云 刘慎权 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第8期615-624,共10页
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... 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. 展开更多
关键词 三角 计算几何 算法 delaunay
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Delaunay三角网剖分的约束边嵌入改进算法 被引量:8
17
作者 陈学工 李源 +1 位作者 曹建 肖克炎 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第24期235-237,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 约束边 delaunay三角 对角线 凸凹性
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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 被引量:10
18
作者 薛亮 陈晰 +2 位作者 赵继军 黎作鹏 关新平 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1570-1584,共15页
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... 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. 展开更多
关键词 无线传感器网络 拓扑控制 最小刚性 Voronoi覆盖 delaunay三角
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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 被引量:10
19
作者 刘家胜 邹道文 +2 位作者 周源华 汪胜前 方志军 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第23期76-78,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 delaunay三角 二维高斯小波函数插值 非均匀采样 三维表面重建
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基于GIS的高质量约束Delaunay三角网格剖分 被引量:7
20
作者 赵晓东 晏小宝 +1 位作者 沈永明 王亮 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2010年第5期24-28,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 网格 GIS 约束delaunay三角
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