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GIS中基于空间物体的缓冲区构建技术研究

冯花平  
【摘要】:本文是针对当前缓冲区分析的研究现状,在吸取三维计算机图形学、计算几何、地理信息系统、OpenGL等的先进理论和技术成果的基础上,对空间目标的缓冲区构建算法进行了研究和探讨。 在分析了已有的缓冲区生成算法后,本文提出了一种基于凸角圆弧法和目标的拓扑空间关系的快速的缓冲区自动生成算法。它解决了角平分线法的不等宽性问题,也回避了凸角圆弧法的失真现象,以统一的形式实现了缓冲区边界的自动生成。该算法不仅可以对任意点、线、面以及复合目标求缓冲区,而且还可以对目标本身自交,目标内含有若干孔洞的情况求缓冲区。在对复合目标的缓冲区重叠合并过程中,对多边形的交、并作了改进。它是基于计算几何和集合的基本理论,可以解决任意两多边形交、并的一种矢量算法。同时本文还提出一种改进的扫描线填充算法,它是基于从下到上,从左到右的思想进行填充,可以对任意图形(包括含有孔洞的复杂边界图形)进行填充。 本文还提出一种基于三维空间物体的缓冲区构建算法,该算法主要是借助于目标的拓扑空间关系、缓冲区上的特殊点以及对三角形面片和四边形面片剖分算法来生成目标的三维缓冲区。详细论述了点,线,面和凸体的三维缓冲区生成过程。最后,本文介绍了利用OpenGL实现缓冲区的三维空间动态浏览和真实感图形绘制。


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