如何根据离散点自动绘制等值线(等高线)之三角形法

如何根据离散点⾃动绘制等值线(等⾼线)之三⾓形法
⾃动绘制等值线的⽅法从技术⽅向上看可以分为两⼤类,插值和曲线拟合.其中曲线拟合总的来说效果不如插值算法经典和应⽤⼴泛,效果也较逊⾊.这⾥着重介绍插值算法.
其中插值算法中,按照⽅式不同分为离散点客观化和三⾓⽹⽅式.两者区别在于三⾓⽹计算主要在⽣成三⾓⽹过程,省去了插值到格点的过程.⽽客观分析过程则是将离散点分析到格点后再内插到细⽹格,然后⼤多利⽤追踪法⽣成等值线,也有在这⾥再使⽤曲线拟合.
1、三⾓形算法
a、⾸先⽣成delaunay三⾓形,这⼀点在我的帖⼦”delaunay triangulation之丰⾐⾜⾷“内有源程序,⼤家可以参考。
b、随后需要在三⾓形的边上插补等值点。要确定某个三⾓形的边上是否有等值点,需要进⾏判断和处理。注意:如果某原始数据点和等值线值相同,将该点改变⼀个微量。如果⼀个三⾓形三顶点的值相同则各边⽆等值点。如果⼀个三⾓形的任意边两端点(A、B〕的Z值(Za、Zb)满⾜满⾜(Zd-Za)*(Zd-Zb)<0,其中Zd代表等值线的值,则该边必有等值点,其平⾯位置是Xd=Xa+(Xb-Xa)*(Zd-
Za)/(Zd-Za) ,  Yd=Ya+(Yb-Ya)*(Zd-Za)/(Zb-Za)。每个三⾓形上不可能三边都有同值的等值点,另⼀边上
必定有同值的等值点。
选料网c、等值点的追踪。
为了能将内插的等值点顺序追踪排列,绘出等值线,还必须出相互重叠的环形⽹内所计算的等值点间的平⾯位置关系。因每个环形⽹都是由多个三⾓形组成的,我们先简单分析⼀下单个三⾓形中存在等值点的情况。由于不必考虑等值线穿过端点,如果⼀个三⾓形的边上存在等值点的话,只可能在某两条边上存在等值点,⽽不可能三条边上同时都有。也就是说,只要三⾓形⼀边上存在等值点,则其余的两条边中必有⼀边存在等值点。
反应容器  根据上⾯的约定,我们再研究等值线穿过任⼀环形⽹中两条及两条以上相邻的径边时,可能出现的⼏种情形:
  ①等值线不通过环形⽹的界边。在这个环形⽹中,必然所有的径边上都存在等值点,如果这个环形⽹由⾮边界点联结⽽成,内插的等值点就可顺序连接为⼀条闭合曲线(图5(a));若此环形⽹由边界点联成,那么这些等值点则连成⼀条开⼝曲线(图5(b))。
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  ②等值线通过环形⽹的界边,且次数不超过两次。这是最常见的⼀种情形,如图5(c)、5(d)所⽰。相邻径边上内插的等值点顺序排列,点数⾄少为两个,其起点为环形⽹的⼊⼝点,终点为环形⽹的出⼝点。
  ③等值线四次通过环形⽹的界边。环形⽹中内插的等值点分为两部分顺序排列,每个部分都包括⼀个⼊⼝点和⼀个出⼝点,这个⽹所在的位置应该是地形的鞍部
供应链金融管理由于离散点环形联⽹是沿同⼀⽅向(逆时针)进⾏的,环形⽹中相邻径边上内插的等值点所排列的顺序,也相应围绕中⼼点位逆时针旋转。从对图形的分析中,我们还注意到,如果等值点不是位于边界上的话,那么⼀个环形⽹的⼊⼝点,必然是另⼀个环形⽹的⼊⼝点;⼀个环形⽹的出⼝点,也必然是另⼀个环形⽹的出⼝点;⽽内插⼊⼝点(或出⼝点)的径边的两个端点,就是联结这两个环形⽹的中⼼点。利⽤这个原理,我们就可以成功地设计出等值线的追踪⽅案,且在追踪等值线时,只需将各环形⽹中内插的等值点进⾏单向⽐较,即⼊⼝点对⼊⼝点⽐较,出⼝点对出⼝点⽐较。  联⽹结束后,凡是没能联成闭合环形⽹的离散点,即为绘图区域的边界点,⽽在两个边界点连接的边上内插的等值点,就是开曲线的线头。到线头后,根据上述原理,就可顺序追踪出各条开曲线的全部等值点。对于闭曲线来说,任⼀环形⽹中内插等值点中的起点都可作为线头,按上述⽅法追踪,直⾄⼜回到该点为⽌。等值线追踪完成后,即可进⾏曲线的光滑输出。⽬前,常⽤的是样条插值。这⽅⾯的例⼦很多,不再详述。
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本文发布于:2024-09-25 04:38:37,感谢您对本站的认可!

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