您的位置: turnitin查重官网> 计算机 >> 计算机软件 >分析多维基于CGA多维统一曲面求交算法与其运用学

分析多维基于CGA多维统一曲面求交算法与其运用学

收藏本文 2024-01-28 点赞:14833 浏览:59904 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:三角网曲面的求交运算被广泛运用于几何造型、计算机辅助设计、GIS空间浅析和三维地质建模中,基于传统计算几何的三角网曲面求交运算具有计算方式不清晰、对不同几何对象的几何运算和数学运算不统一,其向高维扩展相对较难等不足,本论文引入共形几何代数论述,尝试构建不同维度、不同类型地理对象的统一表达与运算框架,进而实现多维统一的曲面求交运算及基于其上的变化检测算法。最后通过实例验证算法的有效性、准确性并进行地学解释探讨。基于共形几何代数的多维统一浅析框架,根据地理建模和运用需求,构建多维地理对象的拆分与重构,实现基于多重向量的多维统一的地理对象统一表达与存储机制。结合地理浅析需求,利用所选取的代数空间所定义的基本运算规则及基本算子构造运算空间,构建面向多维空间对象计算和检索的索引机制,实现对多维对象的有效剖分、检索以及浅析。借鉴CGA多维统一的对象表达和运算结构,面向曲面求交算法的需要,实现三角面片的相交检测和求交运算,提出多维统一的三角网曲面求交运算的算法框架,构建了基于曲面求交的变化检测算法。上面陈述的算法以数学底层上统一了所涉及的不同维度的对象表达和拓扑联系运算,为地理对象的表达和模拟提供了全新的技术支撑,也为拓展多维统一的空间浅析算法提供了思路。基于南极冰盖模拟数据实现了多维统一的曲面求交运算,并基于曲面求交运算的结果,对曲面进行局部约束三角重构、变化区域提取和面积、体积等变化指标的计算,检测出南极冰盖的的变化走势。南极冰盖案例模拟探讨显示,本论文构建的曲面变化检测算法具有较好的检测效果,显示基于CGA曲面求交的变化检测算法具有较好的通用性和可推广性,为高效的多维融合空间浅析算法构建提供有效借鉴。关键词:共形几何代数论文多维统一论文包围球树索引论文曲面求交论文变化检测论文

    摘要5-6

    Abstract6-8

    目录8-10

    图表目录10-12

    第1章 绪论12-19

    1.1 选题背景及探讨作用12-13

    1.2 国内外探讨近况13-16

    1.2.1 几何代数在多维空间运算的探讨近况13-14

    1.2.2 三角网求交运算探讨近况14-15

    1.2.3 空间数据变化检测策略探讨近况15-16

    1.3 探讨目标、探讨内容、技术路线16-19

    1.3.1 探讨目标16

    1.3.2 探讨内容16-17

    1.3.3 技术路线17-19

    第2章 基于CGA的空间对象建模与表达19-39

    2.1 CGA空间对象表达和基本运算19-27

    2.1.1 几何代数19-20

    2.1.2 共形几何代数20-21

    2.1.3 CGA空间对象表达与基本运算21-27

    2.2 基于CGA的三角网格曲面统一组织27-34

    2.2.1 基于多重向量的多维复杂地理对象表达27-31

    2.2.2 基于CGA多维统一的三角网格曲面表达31-34

    2.3 面向多维空间对象计算和检索的索引机制34-39

    2.3.1 面向多维对象索引构建和检索概念框架34-37

    2.3.2 面向多维空间对象索引机制案例示范37-39

    第3章 基于CGA的多维统一曲面求交算法39-60

    3.1 基于CGA的多维统一三角网相交检测算法实现40-46

    3.1.1 基于包围球树的相交检测算法实现40-42

    3.1.2 包围球树的构建算法实现42-44

    3.1.3 外包球计算算法实现44-46

    3.2 基于CGA的多维统一三角面片求交46-54

    3.2.1 判断点与平面相对位置联系47-49

    3.2.2 求三角形之间的交点49-51

    3.2.3 判断交点是否在三角形内51-53

    3.2.4 空间三角面片求交53-54

    3.3 基于CGA曲面求交算法与传统算法比较54-60

    3.3.1 共形几何代数的交并算子浅析54-57

    3.3.2 算法结果比较及浅析57-59

    3.3.3 基于GPU并行CGA算法效率浅析59-60

    第4章 基于曲面求交的南极冰盖变化检测60-79

    4.1 基于曲面求交的变化检测算法设计60-65

    4.2 算法实现65-69

    4.2.1 构建交线拓扑65-66

    4.2.2 局部约束三角剖分66-67

    4.2.3 变化区域提取67-69

    4.3 基于曲面求交的南极冰盖变化检测案例浅析69-79

    4.3.1 面积和体积计算70-71

    4.3.2 变化检测结果71-73

    4.3.3 结果浅析73-79

    第5章 结论与展望79-81

    5.1 主要结论79

    5.2 主要革新点79

    5.3 未来探讨展望79-81

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号