Триангулированная нерегулярная сеть
В компьютерной графике — триангулированная нерегулярная сеть ( TIN ). [1] представляет собой представление непрерывной поверхности, состоящей полностью из треугольных граней ( треугольная сетка ), используемой в основном в качестве дискретной глобальной сетки при первичном моделировании рельефа .
Вершины этих треугольников создаются на основе записанных в полевых условиях высот точек с помощью различных средств, включая съемку с использованием традиционных методов, кинематики в реальном времени глобальной системы позиционирования (GPS RTK), фотограмметрии или некоторых других средств. Ассоциируется с трехмерным данные и топография , TIN полезны для описания и анализа общей горизонтали распределения и отношения.
TIN Цифровые структуры данных используются в различных приложениях, включая географические информационные системы (ГИС) и системы автоматизированного проектирования (САПР) для визуального представления топографической поверхности. TIN — это векторное представление физической поверхности суши или морского дна, состоящее из неравномерно распределенных узлов и линий с трехмерными координатами . которые расположены в виде сети непересекающихся треугольников.
TIN представляет собой треугольную сеть вершин, известную как массовые точки, с соответствующими координатами трехмерными , соединенными ребрами, образующими треугольную мозаику . Трехмерные визуализации легко создаются путем визуализации треугольных граней. В регионах с небольшими изменениями высоты поверхности точки могут быть расположены на большом расстоянии друг от друга, тогда как в областях с более интенсивными изменениями высоты плотность точек увеличивается.
TIN, используемый для представления местности, часто называется цифровой моделью рельефа (DEM), которую в дальнейшем можно использовать для создания цифровых моделей поверхности (DSM) или цифровых моделей местности (DTM). Преимущество использования TIN перед растровой цифровой моделью рельефа (DEM) при картографировании и анализе заключается в том, что точки TIN распределяются по-разному на основе алгоритма , который определяет, какие точки наиболее необходимы для создания точного представления местности. Таким образом, ввод данных является гибким, и требуется хранить меньше точек, чем в растровой цифровой модели высот с регулярно распределенными точками. поверхности Хотя TIN можно считать менее подходящим, чем растровая DEM, для определенных видов ГИС-приложений, таких как анализ наклона и аспекта , он часто используется в САПР для создания горизонталей. ЦМР и ЦМР могут быть сформированы из ЦМР. ЦМР можно интерполировать из TIN.
TIN основан на триангуляции Делоне или ограниченной триангуляции Делоне. Триангуляции, соответствующие Делоне, предпочтительнее триангуляций с ограничениями. Это связано с тем, что полученные TIN, вероятно, будут содержать меньше длинных тонких треугольников, которые нежелательны для анализа поверхности. Кроме того, интерполяция естественных соседей и генерация многоугольников Тиссена (Вороного) могут выполняться только на триангуляциях, соответствующих Делоне. Ограниченную триангуляцию Делоне можно рассматривать, когда вам необходимо явно определить определенные ребра, которые гарантированно не будут изменены (то есть разделены на несколько ребер) триангулятором. Ограниченные триангуляции Делоне также полезны для минимизации размера TIN, поскольку они имеют меньше узлов и треугольников, в которых структурные линии не уплотнены.
Модель TIN была разработана в начале 1970-х годов как простой способ построения поверхности из набора неравномерно расположенных точек. Первая программа нерегулярных триангулированных сетей для ГИС была написана У. Рэндольфом Франклином под руководством Дэвида Дугласа и Томаса Пойкера (Пойкера) в канадском Университете Саймона Фрейзера в 1973 году. [2]
Форматы файлов
[ редактировать ]Для сохранения информации TIN существует множество различных форматов файлов, включая Esri TIN , а также другие, такие как AquaVeo. [3] и ICEM CFD. [4]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ [1] Также известна как «Треугольная нерегулярная сеть».
- ^ Франклин, WR (1973). Программа триангулированной нерегулярной сети.
- ^ «Файлы TIN — XMS Wiki» .
- ^ «[ICEM] Импорт геометрии из Solidworks — Интернет-форумы для обсуждения CFD» .