[发明专利]一种利用三角形进行地图网格化的划分算法

权利要求书

1.一种利用三角形进行地图网格化的划分算法，其特征在于：采用Douglas-Peucker算法提取区域边界，用约束Delaunay三角剖分算法得到三角区域格网；

所述采用Douglas-Peucker算法提取区域边界，通过多边形来拟合曲线，具体的算法步骤如下：

S1、连接曲线首尾两点A、B形成一条直线AB；

S2、计算曲线上离该直线段距离最大的点C，计算其与AB的距离d；

S3、比较该距离与预先给定的阈值threshold的大小，

S4、当所有曲线都处理完毕后，依次连接各个分割点形成折线，作为原曲线的近似；

所述约束Delaunay三角剖分算法得到三角区域格网，在完成了边界提取后，就可以开始向计算区域内插入点进行Delaunay三角剖分；

所述Delaunay三角剖分具体算法步骤如下：

A1、设置一个面积的控制量以便控制剖分的程度，它可以方便的控制三角网格的大小，计算三角形数组中的所有三角形面积大小；

A2、选择面积较大的三角形的最长边作为新的插入点，并将该点加到顶点数组后面；

A3、搜索整个三角形数组，找出所有插入点落在三角形外接圆中的三角形，计入优化三角形数组，并将三角形的边记入边数组，并且不能有重复边，若有重复边就要从数组中删除该边；

A4、连接插入点与边数组中每条边的两个顶点，形成新的三角形加入三角形数组；

A5、删除优化三角形数组中的三角形，更新整个三角形数组，完成一次点的插入；

A6、重复A2、A3、A4直到三角形的面积符合控制要求，结束点的插入，这样就完成了Delaunay剖分

2.根据权利要求1所述的一种利用三角形进行地图网格化的划分算法，其特征在于，所述S3中阈值threshold小于threshold，则以该直线作为曲线的近似，该段曲线处理完毕；

阈值threshold距离大于阈值，则用点C将曲线分为两段AC和BC，并分别对两段曲线进行步骤S1-S3的处理。

3.根据权利要求1所述的一种利用三角形进行地图网格化的划分算法，其特征在于，约束线段加入校验的约束Delaunay剖分具体算法步骤如下：

B1、从约束线段集中取出一条约束线段P₁P₂；

B2、判断P₁P₂是否为原三角网中三角形的一条边，若是则返回上一步处理下一条约束线段，反之做下一步；

B3、在三角网中查找与P₁P₂相交的三角形，得到P₁P₂的影响区域MT＝{T1,T2,…,Tn}；

B4、处理约束线段通过三角网中三角形顶点的情况，在搜索P₁P₂影响区域的同时，判断P₁P₂是否通过三角形顶点，若是则在该顶点处把约束线段P₁P₂分成若干条约束子线段，并将约束子线段加入到约束线段集中；

B5、处理约束线段的影响区域内有其他约束线段的情况，判断P₁P₂的影响区域MT中的三角形边集中是否存在约束边，若存在则计算P₁P₂与原约束边的交点，将交点插入到三角网中，并更新原约束边的拓扑信息，在交点处P₁P₂与原约束边分别被分割成两条约束子线段，并将约束子线段加入到约束线段集中；

B6、判断P₁P₂是否被分割，若是则回到步骤1，反之继续下一步；

B7、由MT中的三角形组成P₁P₂的影响多边形Q，根据直线的分区方程以P₁P₂为界将Q分成QL和QR两个多边形；

B8、对QL和QR分别进行三角剖分，处理QL；

B9、在约束剖分结束后，对新生成的三角网进行LOP优化，即对新三角网中除边界以外的每一条边，由新边开始，首先判断其是否为约束边，若是则结束操作；否则检测由该边的两个相邻三角形形成的凸四边形是否满足Delaunay三角网的空外接圆性质，如果其中一个三角形的外接圆中含有第四个顶点，则交换该四边形的对角线。

4.根据权利要求3所述的一种利用三角形进行地图网格化的划分算法，其特征在于，所述剖分如下：

B801、设立一堆栈STACK，并把P₁P₂放入STACK中；

B802、在STACK中取出一边设为AB，根据点到直线的距离公式，在QL顶点集中找出距边AB最近的点C，记录由A、C、B新形成的三角形ABC，并在QL顶点集中删除所找的点C；

B803、判断新边AC是否为QL的一条边界，如果不是边界，则把AC放入堆栈STACK中；反之则不入栈；

B804、判断堆栈是否为空，如果堆栈不空，则返回(2)继续处理下一条边；反之则返回B801来剖分QR。