基于点的三角形构网算法及等值线自动生成方法.doc

计 算 机 与 现 代 化 　2004年第 5期 JISUANJI　YU 　XIANDAIHUA 总第 105期 文章编号 :100622475 2004 0座机电话号码3 基于点的三角形构网算法及等值线自动生成方法 郑盛贵 ,颜七笙 ,黄临平 东华理工学院 ,江西 抚州　344000 摘要 :总结了各种等值线生成的方法及特点 ,详细阐述直接利用三角形网格生成等值线的原理、实现方法 ,独立开发出基 于 VCγγ的 Contour绘图类 ,并嵌入电磁资料处理系统软件 ,为电磁资料的等值线可视化表示提供了便利。 关键词 :三角网 ;等值线 ;程序实现 中图分类号 :TP31　　　　文献标识码 :A Algorithm of Triangle Constructed Grid Based on Points and Method of Automatically Establishment Contour ZHENG Sheng2gui ,QAN Qi2sheng ,HUANGLin2ping East China Institute of Technology ,Fuzhou　344000 ,China Abstract :The characteristics and approaches of generating contour are summarized ,the theory and approache of using triangle grid gener2 ating contour directly are described in detail. The Visual Cγγ contour plot class is developed and is embedded in the system of electromag2 netic data processing ,thus it provides great convenience for the visualization of contour of electromagnetic data. Key words :triangular grid;contour tracing;programming realization 绘制等值线是对大量离散的、又具有一定规律的几何 1　概　述 量值或物理量值 ,用数学的方法插值变换成图的过 1. 1　基于点的构网算法 程。等值线绘制常采用矩形网格法和三角网格法两 种。矩形网格法的基本思想是利用离散高程数据点 , 建立一个逼近于地形表面的曲面模型 ,并在此模型上 迄今为止 ,建立矩形和三角形网格模型有很多种 方法。建立矩形网格比较流行的算法有:按距离成反 比的加权法、径向基函数插值法、B样条曲面插值法、 内插出网格点的高程 ,形成规则的矩形网格数据 ,然 有限元方法等;建立三角形网格比较流行的算法有 De2 后在每个矩形网格边上内插出各条等值线所有等值 点的平面位置 ,并按一定的方法把各条等值线所有等 值点全部追踪出来 ,最后连接成光滑曲线。三角网格 法则是直接利用原始数据离散高程数据点剖分成三 角形网格 ,然后在三角形单元边上内插出各条等值线 所有等值点 ,并按一定的方法把各条等值线所有等值 点全部追踪出来 ,最后连接成光滑曲线 ,与矩形网格 法相比 ,三角网格法保持了原始数据的精度 ,现有的 大比例尺数字测图系统多采用这种方法 。各种网格 法绘制等值线的步骤一般为 :离散数据网格化 ;网格 点数值化 ;等值点的计算 ;等值线追踪 ;光滑和标记等 值线[2 ]。本文重点介绍三角网格法。 launay三角形法和周培德提出的“平面点集三角剖分的 [1 ] 算法” 等。Delaunay三角形法主要有三种方法 :①分 而治之算法 ;②数据点渐次插入算法 ;③三角网生长 算法。 图 1　周培德的平面点集三角剖分算法生成的三角形网格 1. 2　等值线自动生成方法 计算机自动绘制等值线是一个重要的研究课题 , 收稿日期 :座机电话号码18 作者简介 :郑盛贵 19762 ,男 ,江西临川人 ,东华理工学院硕士研究生 ,研究方向 :三维可视化 、科学计算可视化 ;颜七笙 19762 ,男 ,江西临川人 ,教研室副主任 ,讲师 ,硕士研究生 ,研究方向 :数据仓库 ;黄临平 19642 ,男 ,江西九江人 ,系副主任 , 副教授 ,博士后 ,研究方向 :电磁勘探数据处理数值模拟反演成像。 　8 计　算　机　与　现　代　化 2004年第 5期 公式 2 对区内所有单元进行遍历 ,记录该等值线通 过的单元数 KI 以及特征棱