TIN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教案

TIN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教案第1頁/共14頁一、不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）模型

不規(guī)則三角網(wǎng)（TriangulatedIrregularNetwork,TIN）是另外一種表示數(shù)字高程模型的方法[Peuker等，1978]，它既減少規(guī)則格網(wǎng)方法帶來的數(shù)據(jù)冗余，同時在計算（如坡度）效率方面又優(yōu)于純粹基于等高線的方法。

TIN是一個三維空間的分段線性模型

TIN模型根據(jù)區(qū)域有限個點集將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域中任意點落在三角面的頂點、邊上或三角形內(nèi)。如果點不在頂點上，該點的高程值通常通過線性插值的方法得到（在邊上用邊的兩個頂點的高程，在三角形內(nèi)則用三個頂點的高程）。TIN數(shù)據(jù)組織存儲每個點的高程，還要存儲其平面坐標(biāo)、節(jié)點連接的拓?fù)潢P(guān)系，三角形及鄰接三角形等關(guān)系。TIN模型在概念上類似于多邊形網(wǎng)絡(luò)的矢量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只是TIN模型不需要定義“島”和“洞”的拓?fù)潢P(guān)系。第2頁/共14頁TIN的數(shù)據(jù)組織TIN數(shù)據(jù)模型三角形+邊+頂點三角形：三個指向它三個邊的記錄的指針；邊：兩個指向相鄰三角形記錄的指針和它的兩個頂點的記錄的指針；頂點：坐標(biāo)（X,Y,Z）。第3頁/共14頁TIN的數(shù)據(jù)組織TIN數(shù)據(jù)模型頂點+相鄰三角形三角形：三個頂點和三個相鄰三角形；頂點：坐標(biāo)（X,Y,Z）。第4頁/共14頁二、TIN的建立方法GRID轉(zhuǎn)換為TINDelauany三角剖分

特性其Delaunay三角網(wǎng)是唯一的；三角網(wǎng)的外邊界構(gòu)成了點集P的凸多邊形“外殼”；沒有任何點在三角形的外接圓內(nèi)部，反之，如果一個三角網(wǎng)滿足此條件，那么它就是Delaunay三角網(wǎng)。與其他三角形結(jié)構(gòu)相比，它能將其中的最小角最大化，符號最優(yōu)化條件。

第5頁/共14頁二、TIN的建立建立對給定的點集合P={Pi|i=1,2,3…n}中的任意三個點：Pr、Ps、Pt(r≠s≠t)，其外接圓半徑為R，若點集中其他任何點Pk(k≠r≠s≠t)到該最小外接圓圓心的距離Dk>R，則Pr、Ps、Pt可以構(gòu)成一個Delauany三角形。第6頁/共14頁三、TIN的局部優(yōu)化（LOP）局部優(yōu)化過程LOPLawson[1977]提出了一個局部優(yōu)化過程LOP（LocalOptimizationProcedure）方法。先求出包含新插入點p的外接圓的三角形，這種三角形稱為影響三角形（InfluenceTriangulation）。刪除影響三角形的公共邊（圖b中粗線），將p與全部影響三角形的頂點連接，完成p點在原Delaunay三角形中的插入。三角網(wǎng)插值動態(tài)建網(wǎng)技術(shù)

LOD(LayerOfDetail)移動模糊，靜止清晰第7頁/共14頁三、Voronoi圖（梯森多邊形）梯森多邊形梯森多邊形（ThiessenPolygins，Voronoi

Diagram，DirichletTesselation）；是Delauany三角網(wǎng)的對偶；是空間的一種分割方式（一個梯森多邊形內(nèi)的任意一點到本梯森多邊形中心的距離都小于到其它梯森多邊形中心的距離）；對空間的一種內(nèi)插方法（空間的任何一個未知點的值都可以由距離它最近的已知點的值取代）；生成方法——由Delauany三角網(wǎng)生成。第8頁/共14頁三、TIN的應(yīng)用三維顯示技術(shù)動態(tài)顯示技術(shù)紋理疊加地貌暈渲三維仿真三維分析通視性分析淹沒分析地形剖面分析坡度坡向分析土石方計算三角網(wǎng)內(nèi)插

等高線追蹤

內(nèi)插等高線第9頁/共14頁TIN的應(yīng)用(1)第10頁/共14頁TIN的應(yīng)用(2)第