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采用八叉树和OSG分页结点的海量点云三维可视化 预览
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作者 李彩林 陈文贺 +1 位作者 胡善明 袁斌 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第21期234-239,共6页
针对现有海量点云可视化方法存在索引构建时间长、内存占用大等问题,研究一种八叉树索引结合OSG分页结点的快速可视化方法,可在占用较小内存的基础上快速建立点云索引并实时调度。采用八叉树索引结构对海量点云进行数据组织,建立各层级... 针对现有海量点云可视化方法存在索引构建时间长、内存占用大等问题,研究一种八叉树索引结合OSG分页结点的快速可视化方法,可在占用较小内存的基础上快速建立点云索引并实时调度。采用八叉树索引结构对海量点云进行数据组织,建立各层级的八叉树结点并以文件映射的方式分块保存,对结点文件重组织转换为支持OSG渲染引擎的多分辨率点云数据。采用基于OSG分页结点的实时调度技术,对海量点云进行高质量可视化。与目前两款主流的点云数据处理商业软件进行实验对比分析,结果表明所提方法具有索引建立速度快、内存占用小等优点,同时可视化交互更加流畅,适用于各种配置计算机下海量点云数据的调度管理与实时可视化。 展开更多
关键词 均匀采样 OSG分页结点 海量点云 快速可视化
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顾及空间分布特征的点云数据快速可视化方法 预览
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作者 王金地 霍亮 +2 位作者 慕旭 秦高雅 曹存相 《矿山测量》 2019年第1期34-38,共5页
文中提出了一种顾及空间分布特征的点云数据快速可视化方法。首先根据点云数据的空间分布特征构建自适应八叉树结构。其次,利用基于视点的动态调度算法,实现不同细节层次点云数据的快速调度。最后,设计了一种面向网络传输的三维点云瓦... 文中提出了一种顾及空间分布特征的点云数据快速可视化方法。首先根据点云数据的空间分布特征构建自适应八叉树结构。其次,利用基于视点的动态调度算法,实现不同细节层次点云数据的快速调度。最后,设计了一种面向网络传输的三维点云瓦片存储模型,实现网络环境下点云数据的快速解析。试验结果表明,该方法能够有效提高网络环境下点云数据的可视化效率。 展开更多
关键词 影像匹配点云 空间分布特征 网络传输 可视化
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基于八叉树的三维室内地图数据快速检索方法 预览 被引量:1
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作者 吕宏武 付俊强 +4 位作者 王慧强 李冰洋 袁泉 陈诗军 陈大伟 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第1期82-86,共5页
针对室内三维地图中数据检索效率不高的问题,提出了一种基于八叉树的室内三维地图数据检索方法。首先,根据八叉树的场景分割方法对数据进行存储;然后,对数据进行编码以方便寻址;其次,为数据添加房间隔断约束条件对检索数据进行筛选;最后... 针对室内三维地图中数据检索效率不高的问题,提出了一种基于八叉树的室内三维地图数据检索方法。首先,根据八叉树的场景分割方法对数据进行存储;然后,对数据进行编码以方便寻址;其次,为数据添加房间隔断约束条件对检索数据进行筛选;最后,对室内地图数据进行检索。与不具有约束条件的搜索方法相比,搜索代价平均降低了25个百分点,且搜索时间更加稳定。所提方法可以显著地提高室内三维地图数据的应用效率。 展开更多
关键词 三维室内地图 地图数据 邻居搜索 封闭性约束
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细长弹性飞行器飞行动力学并行计算及优化研究 预览
4
作者 胡斌星 李新国 常武权 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期42-47,94共7页
现代飞行器尤如导弹或火箭等飞行器其长细比大、低阶频率低,弹性变形和振动对弹道仿真导航、制导、推力模块的影响不容忽略。就细长体弹性飞行器全弹道仿真中弹性模块出现的计算速度慢、无法实现实时仿真等问题,通过分析不同计算规模下... 现代飞行器尤如导弹或火箭等飞行器其长细比大、低阶频率低,弹性变形和振动对弹道仿真导航、制导、推力模块的影响不容忽略。就细长体弹性飞行器全弹道仿真中弹性模块出现的计算速度慢、无法实现实时仿真等问题,通过分析不同计算规模下各计算步骤的占时比例,在单机多GPU环境下创新性的采用动态并行构建八叉树的方式表征气动参数表,并通过自适应硬件资源、合理利用共享内存以实现气动数据索引的性能优化;同时设计了 CPU端任务队列的异步计算架构,以此实现了 CPU-GPU不同粒度的并行任务计算。数值结果表明在单GPU条件下可得到20倍左右的加速比,双GPU并行计算可得到至少30倍的加速比,并以5 ms为时限取得了 40阶截断阶数、1 200站点的弹性飞行器实时仿真。 展开更多
关键词 弹性飞行器 并行计算 异步异构 统一计算设备架构
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层次八叉的三维模型并行碰撞检测 预览
5
作者 马晓萌 孙红岩 孙晓鹏 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第4期1077-1084,共8页
针对复杂虚拟场景中碰撞检测效率低、精度差等问题,基于层次八叉包围盒的构建,提出多线程并行碰撞检测算法。构建三维网格模型的层次八叉包围盒,采用多线程并行的算法实现多层次包围盒的并行碰撞检测,基于动态任务分配策略,在保证负载... 针对复杂虚拟场景中碰撞检测效率低、精度差等问题,基于层次八叉包围盒的构建,提出多线程并行碰撞检测算法。构建三维网格模型的层次八叉包围盒,采用多线程并行的算法实现多层次包围盒的并行碰撞检测,基于动态任务分配策略,在保证负载均衡度的前提下提高检测速度和检测精度。相关实验结果表明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 碰撞检测 层次包围盒 并行碰撞检测 动态任务分配 负载均衡
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运用MongoDB的三维时序遥感影像存储及Web应用 预览
6
作者 李嘉欣 余劲松弟 佟瑞菊 《华侨大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第4期535-541,共7页
为更好地存储和管理时序遥感影像数据,将传统tif等格式的时序遥感影像数据集转换为(x,y,t)三维的netCDF格式,并对其进行八叉树瓦片划分后存储于MongoDB中;同时,使用三维Morton码建立索引机制.为验证该存储和管理系统,设计基于Web覆盖服... 为更好地存储和管理时序遥感影像数据,将传统tif等格式的时序遥感影像数据集转换为(x,y,t)三维的netCDF格式,并对其进行八叉树瓦片划分后存储于MongoDB中;同时,使用三维Morton码建立索引机制.为验证该存储和管理系统,设计基于Web覆盖服务(WCS)的时序遥感影像Web服务原型,并在其基础上结合Web覆盖处理服务(WCPS)和R语言对影像作进一步的分析和处理.实验表明:文中所设计的时序遥感影像存储模型在时序检索和获取方面具有较好的性能,并可支持WCPS,R语言等互操作计算的扩展. 展开更多
关键词 时序遥感影像 NETCDF Morton码 Web覆盖服务 R语言
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电力巡线直升机激光扫描数据的高效组织与显示 预览
7
作者 吴建军 李磊 +2 位作者 方平凯 孟小前 谭均铭 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期318-323,共6页
为了提高激光扫描数据的后处理速度和显示效率,采用了并行化阈值分割构建八叉树结构、对海量点云进行分块处理的方法。基于高差的数据抽稀方法,逐层精简八叉树叶节点中的数据,保存在八叉树外存结构中,构建点云多分辨率细节层次模型。采... 为了提高激光扫描数据的后处理速度和显示效率,采用了并行化阈值分割构建八叉树结构、对海量点云进行分块处理的方法。基于高差的数据抽稀方法,逐层精简八叉树叶节点中的数据,保存在八叉树外存结构中,构建点云多分辨率细节层次模型。采用视点变化与分页数据库结合的内外存调度策略,对一组电力巡线直升机获取的激光扫描点云数据进行实验验证。结果表明,该方法在八叉树构建速度和海量点云数据显示效率上的优越性,可以很好地满足电力巡线的时效性需求。 展开更多
关键词 遥感 机载激光扫描 高效组织与显示 多分辨率细节层次模型 激光点云数据
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基于八叉树的均值聚类点云精简方法 预览
8
作者 王甲福 秦昊 《自动化应用》 2019年第4期81-82,99共3页
由于Kinect等三维扫描设备采集的点云数据数量庞大,给后期点云处理过程增加了时间与难度,提出了一种基于八叉树的K均值聚类点云精简算法。算法首先对初始点云建立八叉树,搜索并记录树中的实叶节点数据;然后使用节点的数量及相应的数据... 由于Kinect等三维扫描设备采集的点云数据数量庞大,给后期点云处理过程增加了时间与难度,提出了一种基于八叉树的K均值聚类点云精简算法。算法首先对初始点云建立八叉树,搜索并记录树中的实叶节点数据;然后使用节点的数量及相应的数据作为均值聚类算法的K值与初始化聚类中心进行聚类;最后计算各点均方根曲率与所有点均方根曲率平均值和各点到聚类中心的欧氏距离与各点到聚类中心欧氏距离平均值,根据计算结果精简点云数据。将该方法与网格法、曲率法相比较,在相近压缩率的情况下,该方法不但可以较好地保留点云的细节特征信息,而且精简后点云与原始数据的疏密程度保持一致,精简效果优于传统的网格法与曲率法。 展开更多
关键词 均值聚类 点云精简 曲率
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基于霍夫投票的变电站设备三维点云识别算法 预览
9
作者 纪勇 刘丹丹 +1 位作者 罗勇 王朋帅 《郑州大学学报:工学版》 CAS 北大核心 2019年第3期1-6,12共7页
采取霍夫投票法对激光扫描器获取的变电站设备三维点云数据进行匹配与识别.首先,利用八叉树法对点云进行精简和去噪,得到精简有效的点云数据及数字表面模型深度图像;然后,通过霍夫投票得到物体质心的票数,再与模型库的距离直方图相比求... 采取霍夫投票法对激光扫描器获取的变电站设备三维点云数据进行匹配与识别.首先,利用八叉树法对点云进行精简和去噪,得到精简有效的点云数据及数字表面模型深度图像;然后,通过霍夫投票得到物体质心的票数,再与模型库的距离直方图相比求相似度,根据相似度的阈值得到初识别的结果;最后,在初识别的候选设备中通过霍夫投票进行识别.实际数据测试表明,该方法可使得设备的最终识别率达到90.1%,单个设备的平均识别时间为15.6s,并可有效避免所有元器件特征点的冗长搜索过程.同时能在点云缺失较大情况下将不同设备进行有效分类,达到预期效果. 展开更多
关键词 三维识别 激光点云 霍夫投票
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一种基于八叉树表示的三维物体分类算法实现 预览
10
作者 易康 赵玉婷 潘健 《电信快报:网络与通信》 2019年第4期38-41,共4页
针对三维空间内物体进行分类的需求,考虑到八叉树在三维空间细分时的层次化优势,提出一种基于八叉树表示的三维物体分类算法。首先讨论如何用基于八叉树空间表示的"比特表示法"进行欧几里得空间卷积,然后提出深度卷积网络的... 针对三维空间内物体进行分类的需求,考虑到八叉树在三维空间细分时的层次化优势,提出一种基于八叉树表示的三维物体分类算法。首先讨论如何用基于八叉树空间表示的"比特表示法"进行欧几里得空间卷积,然后提出深度卷积网络的结构形式和主要参数,最后分别利用ModelNet10与ModelNet40数据集训练网络并进行物体分类实验。实验结果表明,该算法对三维物体分类的正确率达到85%以上,同时,该算法与基于立体像素的三维物体分类算法相比较,在分辨率为2563时,卷积运算对计算资源与内存的使用量下降了近80%。 展开更多
关键词 三维计算机视觉 卷积神经网络 三维物体分类
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基于体模型优化的虚拟试衣算法 预览
11
作者 李晓璇 伍新华 刘钢 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第5期110-113,共4页
针对目前虚拟试衣人体模型存在的精度和时效上的问题,提出了一种基于体素八叉树的优化的体模型的高效、真实感强的虚拟试衣算法。将空间划分为若干体素,与人体表面相交的体素构成人体表面模型,且体素采用八叉树结构存储。通过Kinect采... 针对目前虚拟试衣人体模型存在的精度和时效上的问题,提出了一种基于体素八叉树的优化的体模型的高效、真实感强的虚拟试衣算法。将空间划分为若干体素,与人体表面相交的体素构成人体表面模型,且体素采用八叉树结构存储。通过Kinect采集的人物的深度图像来计算八叉树中体素的符号距离函数(SDF);使用Marching cube融合图像彩色纹理并渲染出逼真的三维人体模型;提出了碰撞检测响应算法。实验结果表明,提出的方法增强了人物模型的真实感,八叉树结构有效缩短了碰撞检测时间,具有较强的实用价值。 展开更多
关键词 虚拟试衣 体素 体模型 碰撞检测
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基于八叉树的铸造前处理网格剖分算法研究
12
作者 戴愿桥 廖敦明 +1 位作者 陈涛 范淑媛 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2019年第2期139-142,共4页
基于八叉树数据结构,开发了一种自适应网格剖分算法。该算法以STL文件模型为根节点进行空间分割,通过递归计算并设定剖分停止临界条件产生非平衡树,从而能对复杂模型的复杂形状部位进行自适应的深度剖分。开发出的相应程序对几何模型文... 基于八叉树数据结构,开发了一种自适应网格剖分算法。该算法以STL文件模型为根节点进行空间分割,通过递归计算并设定剖分停止临界条件产生非平衡树,从而能对复杂模型的复杂形状部位进行自适应的深度剖分。开发出的相应程序对几何模型文件进行计算和数据分析,最终能够产生质量较高的八叉树非均匀网格。 展开更多
关键词 自适应网格剖分 STL文件 有限差分
基于像素模式的海量点云可视化LOD调度方法 预览
13
作者 杨军建 《地理空间信息》 2019年第9期27-29,I0001共4页
针对受限于计算机内存,海量三维点云数据无法一次性加载显示的问题,提出了一种基于像素模式的海量点云可视化LOD调度方法。该方法主要包括生成八叉树点云索引文件和设置LOD模型调度范围两个阶段,首先采用八叉树的原理对点云数据进行分... 针对受限于计算机内存,海量三维点云数据无法一次性加载显示的问题,提出了一种基于像素模式的海量点云可视化LOD调度方法。该方法主要包括生成八叉树点云索引文件和设置LOD模型调度范围两个阶段,首先采用八叉树的原理对点云数据进行分层和抽稀,生成索引文件;再基于八叉树点云索引文件构建点云LOD模型;最后根据原始点云的分辨率自动计算LOD模型节点的像素阈值。在实时可视化的过程中,以LOD模型节点在屏幕上的像素大小是否达到预定阈值为判断条件,对其进行调度,避免了距离模式下海量点云可视化出现的卡顿问题。 展开更多
关键词 海量点云 可视化 LOD 像素
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一种基于八叉树车载激光点云的杆式地物批量提取方法
14
作者 朱清海 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2019年第S2期110-111,116共3页
近年来,三维激光扫描技术广泛应用于逆向工程、文物数字化、工程测量等多个领域。在工程测量领域的应用也越来越广泛,采集平台日趋多样化,从固定的地面站扫描到移动的车载扫描、背包式扫描,从地面的小区域扫描到机载的大场景扫描,逐步... 近年来,三维激光扫描技术广泛应用于逆向工程、文物数字化、工程测量等多个领域。在工程测量领域的应用也越来越广泛,采集平台日趋多样化,从固定的地面站扫描到移动的车载扫描、背包式扫描,从地面的小区域扫描到机载的大场景扫描,逐步形成了空地一体全方位,室内室外多角度的数据采集综合数据采集平台。扫描成果广泛应用于土石方验方、建筑立面测绘、文物修缮测绘、建筑竣工测绘、市政工程竣工测绘中。但在矢量要素提取方面,自动化水平仍然不高,本文结合生产实际设计研发了一种基于八叉树点云的杆式地物批量提取算法。 展开更多
关键词 点云 杆式地物 提取
基于八叉树的储层改造体积计算方法及工程应用
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作者 刘星 金衍 +2 位作者 林伯韬 林长庆 谢琳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期948-955,共8页
传统的采用规则几何体计算储层改造体积(SRV)往往具有较大误差。为此,提出一种基于八叉树的SRV计算方法,该方法可根据事件点密度生成不规则树状网格化结构,通过提取网格结构中的非空节点的体积来计算压裂改造的SRV。通过蒙特卡罗模拟计... 传统的采用规则几何体计算储层改造体积(SRV)往往具有较大误差。为此,提出一种基于八叉树的SRV计算方法,该方法可根据事件点密度生成不规则树状网格化结构,通过提取网格结构中的非空节点的体积来计算压裂改造的SRV。通过蒙特卡罗模拟计算和昆北油田的18口井的应用发现:该方法得到的不规则结构能够较好地包络事件点,有效去除未响应区域带来的计算误差;该方法根据事件点密度进行网格划分,充分考虑了事件点密度对SRV的影响,结果更符合工程认识。实例应用表明,对于较大规模的微地震数据,该方法具较高的计算效率,算得的SRV和油井改造后产液量变化趋势基本一致。相比较传统方法,该方法可为水力压裂施工提供更为可靠的评价指标。 展开更多
关键词 石油工程 储层改造体积 微地震监测 水力压裂
基于消散粒子系统的三维云实时动态模拟方法
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作者 谢永华 李平 寇小勇 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第11期2466-2470,共5页
针对目前云模拟建模过程单一,缺乏真实感,内存占用量大等缺点,提出了一种基于消散粒子系统的云动态模拟方法.该方法在建模阶段引入三维云消散函数,通过粒子系统模拟生成的云团,根据对三维云的不透明度以及粒子位置进行消散函数计算,从... 针对目前云模拟建模过程单一,缺乏真实感,内存占用量大等缺点,提出了一种基于消散粒子系统的云动态模拟方法.该方法在建模阶段引入三维云消散函数,通过粒子系统模拟生成的云团,根据对三维云的不透明度以及粒子位置进行消散函数计算,从而实现三维云消散效果的动态模拟.在光线投射算法中通过根据云粒子分布状态属性改变采样点步长,降低内存的消耗、减少三维云场景的绘制时间.实验结果验证了本文方法能实时模拟云的生成和消散过程,获得真实感较强的云动态模拟效果. 展开更多
关键词 粒子系统 消散函数 多层次细节
面向机电产品布线规划的空间预处理技术
17
作者 耿琪 张丹 +1 位作者 刘召朝 左敦稳 《航空精密制造技术》 2019年第3期25-30,共6页
针对面向布线优化求解的空间模型的性能评价研究不足,目前的空间模型仍然广泛存在影响布线算法求解效率和质量的问题,首先建立了布线空间模型性能评价模型;然后分析了布线规划对空间模型的需求,提出了基于八叉树的空间信息模型及其空间... 针对面向布线优化求解的空间模型的性能评价研究不足,目前的空间模型仍然广泛存在影响布线算法求解效率和质量的问题,首先建立了布线空间模型性能评价模型;然后分析了布线规划对空间模型的需求,提出了基于八叉树的空间信息模型及其空间预处理技术;最后通过实例验证了基于八叉树的空间预处理技术的有效性,以及布线空间模型评价模型的可行性。 展开更多
关键词 空间预处理 布线空间模型评价模型 布线规划
一种自适应的RFID防碰撞算法 预览
18
作者 任柏翰 张圣杰 +1 位作者 石浩森 宫婧 《计算机技术与发展》 2018年第12期67-70,共4页
在射频识别的(radio frequency identification,RFID)的应用中,当多个标签同时出现在读写器范围内进行信息传输时,会出现“碰撞”现象,使阅读器无法正常工作。为解决射频识别应用过程中多个标签同时存在引发的碰撞问题,在自适应二四叉... 在射频识别的(radio frequency identification,RFID)的应用中,当多个标签同时出现在读写器范围内进行信息传输时,会出现“碰撞”现象,使阅读器无法正常工作。为解决射频识别应用过程中多个标签同时存在引发的碰撞问题,在自适应二四叉树防碰撞算法的基础上,将八叉树引入,提出了一种改进的自适应的二四八叉树算法。该算法通过计算标签的碰撞因子,自适应地选择最优树的叉树,然后进行搜索,从而大大减少了空闲时隙。对改进后的算法进行复杂度分析后,针对不同标签数量的搜索过程,在总时隙数和吞吐率两个方面对算法进行仿真。仿真结果表明,在一定条件下,与自适应的二四叉树相比,改进后的算法可以在减少空闲时隙数的同时提高算法的吞吐率。 展开更多
关键词 防碰撞算法 射频识别 自适应 搜索
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基于PCL的点云数据空间管理及近邻搜索 预览 被引量:1
19
作者 梁周雁 邵为真 +1 位作者 孙文潇 马伟丽 《北京测绘》 2018年第1期52-57,共6页
由三维激光扫描技术获取的点云数据仅包含点的三维坐标,缺乏点对应的几何拓扑信息,同 时为了在计算机中更高效的管理和处理点云数据,本文结合PC L开源库为点云数据建立K -D树和八叉树两 种数据结构,并实现基于K-D树和八叉树的快速邻域... 由三维激光扫描技术获取的点云数据仅包含点的三维坐标,缺乏点对应的几何拓扑信息,同 时为了在计算机中更高效的管理和处理点云数据,本文结合PC L开源库为点云数据建立K -D树和八叉树两 种数据结构,并实现基于K-D树和八叉树的快速邻域搜索. 展开更多
关键词 点云 拓扑 K-D 近邻搜索
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基于八叉树和混合搜索树的地质曲面快速求交方法 预览
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作者 孙黎明 魏迎奇 +3 位作者 蔡红 严俊 宋建正 乔芸芸 《计算机辅助工程》 2018年第5期42-47,共6页
为处理地质界面之间的空间相交关系,提出一种新的针对三角地质曲面的快速求交方法。该方法融合优化八叉树法和OBB搜索树方法,可以更快速准确地剔除远离交线的其他三角形。求交剩余的三角形得到交线,应用三角网局部重构和网格优化算法修... 为处理地质界面之间的空间相交关系,提出一种新的针对三角地质曲面的快速求交方法。该方法融合优化八叉树法和OBB搜索树方法,可以更快速准确地剔除远离交线的其他三角形。求交剩余的三角形得到交线,应用三角网局部重构和网格优化算法修正交线附近的三角网,最终分割交线两侧的地质曲面,完成2个地质曲面的离散化求交过程。与AABB、OBB和空间分解法相比,该方法在大数据量三角曲面求交中效率优势明显,可以快速准确处理地质模型构建和分析中的曲面求交问题,为三维地质模型自动化构建的实现提供有效支撑。 展开更多
关键词 地质建模 地质曲面 曲面求交 OBB搜索 三角网重构 模型切割 区域离散化
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