• 中国出版政府奖提名奖

    中国百强科技报刊

    湖北出版政府奖

    中国高校百佳科技期刊

    中国最美期刊

    留言板

    尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

    姓名
    邮箱
    手机号码
    标题
    留言内容
    验证码

    三维地层网格剖分方法与应用

    周翠英 刘祚秋 董立国 陈恒

    周翠英, 刘祚秋, 董立国, 陈恒, 2005. 三维地层网格剖分方法与应用. 地球科学, 30(3): 377-380.
    引用本文: 周翠英, 刘祚秋, 董立国, 陈恒, 2005. 三维地层网格剖分方法与应用. 地球科学, 30(3): 377-380.
    ZHOU Cui-ying, LIU Zuo-qiu, DONG Li-guo, CHEN Heng, 2005. Grid Cutting Method of 3D Stratum and Its Application to Engineering. Earth Science, 30(3): 377-380.
    Citation: ZHOU Cui-ying, LIU Zuo-qiu, DONG Li-guo, CHEN Heng, 2005. Grid Cutting Method of 3D Stratum and Its Application to Engineering. Earth Science, 30(3): 377-380.

    三维地层网格剖分方法与应用

    基金项目: 

    国家自然科学基金项目 59809008

    广东省重大科技攻关“十五”专项 2001B30903

    广东省科技计划项目 2004B10101002

    广东省计委东深供水改造工程建设总指挥部委托项目 DSGZKJ042

    广东省计委东深供水改造工程建设总指挥部委托项目 DSGZKJ043

    详细信息
      作者简介:

      周翠英(1963一), 女, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事岩土工程与环境地质的教学与研究工作.E-mail: eeszcy@zsu.edu.cn

    • 中图分类号: TP301;P642

    Grid Cutting Method of 3D Stratum and Its Application to Engineering

    • 摘要: 针对三维地层表示中散乱点的三角化问题, 提出了一种新的剖分算法——环形三角剖分算法.该算法首先在散乱点中心构造初始三角形, 并将其3条边作为初始环形路径; 然后对环形路径上的每条线段, 都在其外围寻找与两端点所成夹角最大的点构造新三角形, 并将其纳入环形路径, 从而使环形路径不断向外围扩展; 重复此扩展过程直到所有散乱点都处于路径范围内.对上述剖分中遗漏的小块区域形成的“空洞”, 利用简单多边形的三角剖分方法实现三角化.此算法时间复杂性介于Ο(n)与Ο(n2)之间, 其效率体现在: 只搜索外围散乱点, 减少了夹角计算过程; 只对已扩展点进行“空洞”判断, 节省了处理时间.将此环形三角剖分算法应用于广东省东深供水改造工程的三维地层构造与分析中, 取得了良好的剖分效果和执行效率, 对地层的任意剖切和开挖分析均具有良好的支持.

       

    • 图  1  存储结构

      a.输入数据; b.多边形环形; c.三角形

      Fig.  1.  Storage structure

      图  2  中心三角形与初始多边形(a)以及新三角形的形成(b)与多边形的扩展(c)

      Fig.  2.  Initial triangle and polygon (a), new triangles (b) and expanded polygons (c)

      图  3  “空洞”构成

      Fig.  3.  Formation of a hollow

      图  4  简单多边形三角剖分(周培德, 1999)

      Fig.  4.  An example of the division of simple polygon

      图  5  离散点数目与消耗时间的关系

      Fig.  5.  Relationship of point number and total time

      图  6  平面任意散乱点三角剖分示例

      Fig.  6.  Example for triangles formed with discrete points in a plane

      图  7  应用环形三角剖分算法形成的三维地层

      Fig.  7.  Stratum formed with AATCA

    • Li, S. S., Zhu, Z. X., Qin, L., et al., 2000. Automatic triangulation of arbitrary planar domain. Journal of Tianjin University, 33 (5): 592-598 (in Chinese with English abstract).
      Liu, Z. Q., Zhou, C. Y., Zhao, X. S., et al., 2003. Research on three-dimensiona Istratum model and its visual technology. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni, 42 (4): 21-23 (in Chinese with English abstract).
      Lu, Z. Y., Wu, C. K., Zhou, X. N., 1997. Overall Delaunay triangulation of 2D scattered data with characteristic constraints. Chinese J. of Computers, 20 (2): 118-124 (in Chinese with English abstract).
      Sun, G. Q., Shi, M. J., Lei, Y. H., et al., 2001. Research on 3D engineering geological model and its visualization. Geotechnical Investigation & Surveying, (5): 8-10 (in Chinese with English abstract).
      Wright, R S., Sweet, Jr. M., 2000. Open GL superbible. 2nd Edition. Translated by Xiaoxiang Studio. People's Posts & Telecom Press, Beijing, 3-215(in Chinese).
      Yang, Q., Xu, Y. A., Chen, Q. M., et al., 1998. Triangulation algorithm of scattered data on arbitrary planar domain. Journal of Software, 9 (4): 241-245 (in Chnese with English abstract).
      Zhou, P. D., 1999. Computational geometry—Analysis and design of algorithmic. Tsinghua University Press, Beijing, 53-54 (in Chinese).
      Zhou, P. D., 1996. The algorithm for triangulation of the point-set in the plane. China J. CAD & CG, 8 (4): 259-264 (in Chinese with English abstract).
      Zhou, X. Y., He, D. Z., Zhu, X. X., 1994. An algorithm of triangulation for scattered data in none-convex region. China J. CAD & CG, 6 (4): 256-259 (in Chinese with English abstract).
      李世森, 朱志夏, 秦岭, 等, 2000. 任意平面区域的自动三角剖分. 天津大学学报, 33 (5): 597. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TJDX200005010.htm
      刘祚秋, 周翠英, 赵旭升, 等, 2003. 三维地层模型及可视化技术研究. 中山大学学报(自然科学版), 42 (4): 21-23. doi: 10.3321/j.issn:0529-6579.2003.04.007
      卢朝阳, 吴成柯, 周幸妮, 1997. 满足全局Delaunay特性的带特征约束的散乱数据最优三角剖分. 计算机学报, 20 (2): 118-124. doi: 10.3321/j.issn:0254-4164.1997.02.004
      孙国庆, 施木俊, 雷永红, 等, 2001. 三维工程地质模型与可视化研究. 工程勘察, (5): 8-10. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GCKC200105002.htm
      Wright, R. S., Sweet, Jr. M., 2000. OpenGL超级宝典(第二版). 潇湘工作室译. 北京: 人民邮电出版社, 3-215.
      杨钦, 徐永安, 陈其明, 等, 1998. 任意平面域上离散点集的三角化方法. 软件学报, 9 (4): 241-245. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RJXB804.000.htm
      周培德, 1999. 计算几何——算法分析与设计. 北京: 清华大学出版, 53-54.
      周培德, 1996. 平面点集三角剖分的算法. 计算机辅助设计与图形学学报, 8 (4): 259-264. doi: 10.3321/j.issn:1003-9775.1996.04.004
      周晓云, 何大曾, 朱心雄, 1994. 实现平面上散乱数据点三角剖分的算法. 计算机辅助设计与图形学学报, 6 (4): 256-259. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSJF404.002.htm
    • 加载中
    图(7)
    计量
    • 文章访问数:  3464
    • HTML全文浏览量:  564
    • PDF下载量:  12
    • 被引次数: 0
    出版历程
    • 收稿日期:  2004-12-17
    • 刊出日期:  2005-05-25

    目录

      /

      返回文章
      返回