2 0 0 9 年 0 7 月
第25 卷 第 4 期
沈 阳 建 筑 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
Journal of Shenyang Jianzhu University (Natural Science)
Jul . 2 00 9
Vol .25, No.4
收稿日期:2008 -07 -20
基金项目:国家十一五科技支撑计划项目(2008BAJ08B08 -05)
作者简介:王永会(1970—),男,副教授,主要从事地理信息系统、图形图像处理研究.
文章编号:1671 -2021(2009)04 -0781 -06
一 种 确 定 高 阶 Delaunay 三 角 网 中 可 用
k -OD 边 的 算 法
王永会,李玉梅,宋晓宇
(沈阳建筑大学信息与控制工程学院,辽宁 沈阳 110168)
摘 要:目的 构建高阶 Delaunay 三角剖分方法的数字地形模型,有效地减少局部极值问题,使
得地形模型能更好地反映原始地形的真实面貌.方法 提出了一种确定高阶 Delaunay 三角网中
可用 k -OD 边的方法,该方法首先在任意边 uv 的两侧分别确定两点,使每个点与 uv 边形成
的三角形的外接圆不包含同侧的点,若这两三角形都为 k -OD 三角形,则 uv 边是可用 k -OD
边.结果 用 Visual C ++实现算法,通过实验验证了算法的有效性,对于具有 n 个点的点集 P,
在时间 O(nk
2
+nklogn)内可以计算出所有的可用 k -OD 边.结论 选择合适的可用 k -OD 边
生成相应的高阶 Delaunay 三角网来模拟实际地形,可以有效地减少局部极小的数量,使地形
模型更接近于实际地形.
关键词:高阶 Delaunay 三角网;Delaunay 边;可用 k -OD 边;k -OD 三角形
中图分类号:TP391 文献标志码:
A
0 引 言
在建立数字高程模型(DEM)中,Delaunay 三
角剖分方法是主要建模方法之一.但是, 由于在生
成 Delaunay 三角网过程中,要求每个三角形的外
接圆内均不包含其他数据点
[1 ]
,这就使得生成的
Delaunay 三角网形状唯一,从而缺乏灵活性,不能
很好地反映地形地貌的变化.高阶 Delaunay 三角
网 ( Higher Order Delaunay Triangulation, 简 称
HOD 三角网,也称为 k 阶 Delaunay 三角网) 是
Delaunay 三角网的一种延伸,要求三角网内每个
三角形的外接圆内至多包含 k 个数据点(k≥0),
可以根据 k 值的调整,生成不同形状的三角网,为
实际应用提供了更大的灵活性,使得地形模型能
够更好地反映原始地形的真实面貌
[2]
,是建立数
字高程模型的一种新方法.
高阶 Delaunay 三角网是在标准 Delaunay 三
角网基础上生成的,其生成过程是 :给定阶数值
k,在 Delaunay 三角网 内确定所有可用 k -OD
边,然后依次插入可用 k -OD 边,并对每条 k -
OD 边形成的闭包进行 k 阶三角剖分,最终生成
的三角网就是 k 阶 Delaunay 三角网.由此可知,
当生成 k 阶 Delaunay 三角网时先要确定 k -OD
边,由于在一个 k 阶 Delaunay 三角网内没有被用
到的 k -OD 边是存在的,所以构造 k -OD 三角
网时必须要确定哪些 k -OD 边是可用 k -OD
边.为此,笔者提出了一种确定高阶D ela unay 三
角网中可用 k -OD 边的算法,通过实验验证了该
方法的有效性,并对该方法进行了时间复杂度分
析.
1 基本概念及相关性质
定义 1:设 u,v 是 Delaunay 三角网内的两个
顶点,如果存在一个圆过 u 和 v 两点且其内部至
多包含 k 个点,则称是一条 k阶 D elau nay 边( 简
称 k -OD 边),如图 1所示 .如果一个三角形的外