Progressive Meshes方法对TIN综合的适用性研究

摘要

数字地形作为表达地球表面起伏的一种方式,在军事模拟、地学分析、虚拟地理环境模拟以及生态环境研究等方面有着非常重要的应用意义。数字地形建模使用最为广泛的两种方法是Grid(规则格网)和TIN(不规则三角网)建模,其中TIN模型因其能够很好的顾及地形特征而被更广泛应用。然而针对不同的应用目的,人们对地形的详细程度要求不尽相同,更多时候并不需要海量数据构建的详细地形模型,而且海量的地形数据会对计算机提出较高的要求,地形简化技术正是为解决此问题被提出。
　　 关于TIN模型的简化,在图形学和地学领域已有较多的方法,其中图形学中的ProgressiveMeshes[3,4]简化算法由于其简化效果的良好保真性,得到了广泛的关注。本文基于ArcGISEngine,使用C＃.NET编程实现了PM算法,并采用了二次误差测度法对其进行改进,然后利用改进后的算法对地形进行简化,并对简化后的模型进行质量评价,进而研究该方法在简化具有海量特性的地形数据时的适用性。
　　 在分析适用性时,本文先从视觉判断、定量分析以及应用分析三个方面对简化后的地形模型质量进行了系统的评价,然后将本文的简化结果与顶点聚类法、三角形折叠法、基于小波的简化法以及四叉树法的简化结果进行了对比分析。
　　 实验结果表明,基于PM算法对TIN简化在总体上有较好效果,能够很好的保持地形特征,但在简化模型质量评价时发现,基于不同的评价方法,会得出不同的质量分析结果。