八叉树
- 基于八叉树编码的铸件点云融合简化方法*
提出了一种基于八叉树编码和表面曲率特征阈值相结合的点云简化方法。该方法可以保持目标点云的特征,同时也保证了点云简化的处理速度。HAN等[15]提出了一种基于法向量的边的点云简化方法,因此边缘特征被很好的保留下来。基于研究对象的数据属性,上述基于点的简化方法可以进一步细分为:空间分割、几何特征和额外属性[16-17]。针对工业中铸件浇冒口切割自动化的需求,本文提出了一种基于八叉树编码分区选取不同简化算法的点云简化方法。该方法包含了空间分割和几何特征,首先利用
组合机床与自动化加工技术 2023年10期2023-10-21
- 一种融合曲度的自适应八叉树点云压缩算法
。实验采用最优八叉树的分割方法对原始点云数据进行划分，保证八叉树叶子结点（立方体网格）内的点云数目合理，提高点云压缩的速度和质量。对点云数据进行曲面拟合，计算每一个点的最大曲率k1、最小曲率k2、综合曲率kp，进而计算曲度Cp[10-12]，根据网格内所有点的曲度分布情况确定压缩阈比ε，按比例阐述删除曲度值小的数据点，完成点云压缩，很好地解决了传统压缩算法在点云压缩的质量和速度问题，并通过实验进行分析与评价。1 理论与方法1.1 曲度曲面的弯曲程度主要由曲
科学技术创新 2023年5期2023-03-30
- 基于改进ORB-SLAM2 算法的RGB-D 稠密地图构建
分割并建立语义八叉树地图，精确定位图像场景下的各个物体.2021年，中国科学技术大学团队提出一种新的基于稀疏特征的视觉SLAM算法（DP-SLAM［13］），该算法基于移动概率传播模型进行动态关键点检测，结合几何约束和语义分割的结果，在贝叶斯概率估计框架中跟踪动态关键点，克服了几何约束和语义信息的偏差，提高了视觉SLAM系统的准确性和鲁棒性.ORB-SLAM2 系统具有精确度高、实时稳定性好、应用场景多等优点，但存在如下缺点：所构建的地图比较稀疏而非稠密，
湖南大学学报（自然科学版） 2023年2期2023-03-08
- 基于点云空间分布特征的多级索引结构
7]提出了一种八叉树和三维R树集成的空间索引方法,显著提升了空间利用率和空间查询效率。文献[8]提出了一种多级格网和KD树相结合的混合空间索引,既提升了查询效率,又解决了单一分辨率数据冗余的问题。文献[9]将点云的方向信息引入传统的模糊c-均值,并使用BSP树对点云进行逐点划分,使索引能够沿着点云的空间结构扩展,避免产生不必要的分区。文献[10]提出了一种全局KD树和局部八叉树相结合的两级混合索引结构,实现了树结构的均衡,并能以块为单位对海量点云进行快速检
激光与红外 2023年1期2023-03-02
- 三维十字链表八叉树的高效检索实现
中包括KD树、八叉树等[4-5]。如何提高三维点云信息数据的查询、检索效率是三维点云信息系统数据架构的关键问题。现有的 KD 树、八叉树可以在二维空间中取得理想效果[6]，但是将其拓宽到更高层次的维度空间后，就很难完全满足高维度空间组织和管理的需求[7]。另外，在基于空间的数据结构计算算法中，KD 树、八叉树等基于空间结构计算的方式通常都是针对某一类物体，不具备该算法的应用广泛性，应用范围也就有所限制[8]。因此，面对这种情况，运用其中一种数据架构难以满足
枣庄学院学报 2022年5期2022-09-21
- 基于平面补丁的自适应八叉树三维图像重建
一种基于自适应八叉树的卷积神经网络（Octree Convolutional Neural Network，CNN）。自适应O-CNN 基于一种以补丁为导向的自适应八叉树形状表示形式，该形式根据估计的简单补丁的近似误差，将体素自适应地拆分为八叉树所包含的局部形状。自适应O-CNN 的解码器可预测八叉树节点的占用概率，推导每个级别上每个非空八叉树节点的局部补丁，并分割其标签表面差的近似八叉树节点。它产生了一个自适应八叉树，在非空八叉树节点上的估计局部补丁是预
光学精密工程 2022年9期2022-06-01
- 深度网络和边缘检测融合的大规模三维单目视觉建图方法研究
和位姿信息构建八叉树地图。该方法可优化地图构建中设备的局限性、深度值和位姿的计算以及三维地图的构建环节，提高系统的运行速度、实时性、抗干扰性以及八叉树地图的构建效率。1 深度网络和边缘检测的单目三维建图系统本文方法是根据单目视觉二维图像获取视觉三维空间信息并构建八叉树地图，系统思路如图1 所示。图1 系统思路图1.1 深度神经网络获取深度值和位姿二维图像的深度值和位姿通常可以利用双目视觉方法来得到，随着深度学习的发展，Eigen 等证明了能够使用CNN 对
现代电子技术 2022年10期2022-05-13
- 一种多线激光雷达室外小范围导航算法设计
地图进行转换成八叉树地图[7]后投影成信息更全面的二维栅格地图，并提取该地图信息转换成导航包所需要的消息发出，将成熟的室内定位导航技术运用于室外。为保证室外运行的实时性以及成本控制，该算法整体设计并不复杂，搭载运算能力一般的工控机依然可以达到室外的实时效果。2 算法设计2.1 三维空间的压缩分割在室外，由多线激光雷达构建的点云地图内存占用通常很大，需要过多的内存空间，其中存在大量多余的信息，更是难以用于导航，无法直观提取出地图信息。而八叉树可将点云信息进行
机械设计与制造 2022年4期2022-04-28
- 基于八叉树SBFE网格的混凝土细观模型生成方法
通过基于图像的八叉树网格加密技术对混凝土结构过渡区进行局部网格加密。采用平衡八叉树划分算法进行空间单元剖分，首先基于最大单元尺寸的体素，将结构离散为若干子单元，然后根据颜色强度均匀性标准进一步细分单元，直到单元中的每个体素均满足颜色强度阈值条件，最后根据2 ∶1原则形成八叉树网格。由于三维比例边界有限元网格允许存在悬挂節点，因此生成的模型相对常规有限元模型具有求解域离散简单、网格过渡快、单元模式少等优点。八叉树网格与具有半解析特点的三维比例边界有限元法相结
人民长江 2021年8期2021-09-18
- 基于k近邻和数值模拟的锅炉炉膛温度场在线重建
合kNN算法与八叉树数据结构，将整个模拟案例库作为样本集。利用数值模拟结果中的炉内燃烧信息，对锅炉炉膛温度场的不同截面进行在线重建，快速获得炉内温度场分布。并通过对实时重建结果与模拟结果进行误差分析，验证该温度场重建算法的准确性。1 研究对象及数据来源图1为某330 MW亚临界参数的四角切圆锅炉尺寸示意图。锅炉高53.7 m，炉膛横截面尺寸为13.74 m×14.07 m。其燃烧设备为四角布置，切向燃烧，燃烧器共分16层，上中下3组，燃尽风人工上下摆动，其
工业炉 2021年6期2021-02-24
- 基于Cesium 的三维瓦片构建技术研究
进行分割，包括八叉树构建、网格简化、点云抽稀三个关键的步骤。3.1 八叉树构建场景分割的方法有很多种，其中最常见的有网格划分、四叉树分割、k-d 树，八叉树等[5]。应用八叉树在对三维空间数据的处理中是效果很好的一种数据结构，因此在海量三维体数据处理过程中，应用八叉树数据结构对数据进行分解，按实际需要进行分级分块，可以实现对大规模三维数据的高效存储和管理。本文将使用八叉树数据结构对三维场景进行划分，通过将大场景细分为很多子场景，进而生成3D Tiles 瓦
科学技术创新 2021年1期2021-01-20
- 应用于增强现实变电运检三维场景重建的增量八叉树算法
ree)算法和八叉树(octree)算法，可以将任意大小的原始数据划分成基于空间坐标的树状场景结构，并且根据实时渲染的要求动态地改变树中节点加载和卸载的状态，从而调度当前数字内容的显示区域和细节[3]。但是传统算法的构建时间长，最终的生成结果数据量大，因此调度过程中的性能损失也大。在带有独立显卡支持的桌面PC 上，该问题通常可以被忽略；但在低存储量和低运算能力的AR 眼镜这类硬件设备上，其问题就变得很突出。本文在传统八叉树场景分割算法的基础上，提出了一种改
应用科技 2020年5期2020-12-27
- 基于ORB-SLAM2系统的快速误匹配剔除算法与地图构建
地图［13］与八叉树地图［14-15］的建立线程，无论稠密点云地图还是八叉树地图都可以用于机器人导航与路径规划。通过利用TUM（Technische Universität München）数据集的实验结果显示，本文方法与ORB-SLAM2系统对比，本文系统在均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）仅相差0.003 2 m，在进行误匹配对比实验时，在CPU 为Intel i7，内存为16 GB 平台上，RANSAC 算法处理图片
计算机应用 2020年11期2020-11-30
- 基于三向Dexel的GPU加速数控仿真方法
在GPU上进行八叉树的构建、特征点的计算、八叉树的化简，以及重构表面的提取。如图5所示，由于三向Dexel模型的采样精度有限，直接使用表面重构算法(如移动立方体算法，以下简称MC算法)进行表面重构会产生如图5(c)所示的特征丢失。双轮廓(简称DC)算法则可以通过使用由三向Dexel模型提取而来的厄米特数据，通过计算每个体素内部的特征点(图5(d)中的白色点)来还原其丢失特征。表面重构算法的步骤如下：(1) 在CPU中将三向Dexel数据转换为适合构建八叉树
计算机应用与软件 2020年11期2020-11-12
- 点云数据在深度学习中表示方法的研究
，本章提出基于八叉树和三维K-D树的集成索引（OctKD）的点云数据表示方法。本文的主要贡献是：（1）提出一种深度学习卷积神经网络可以接受的，能够端到端表示点云模型的OctK数据结构。（2）OctKD 的点云模型表示方法，能够真实反映模型本身的细节特征。（3）提出一种新颖的完全在GPU 端以并行方式构造八叉树的算法，降低了点云模型的构造时间。（4）针对点云模型的散乱性，采用三维K-D 树索引单个三维空间点，提高点云检索效率。2 相关研究点云模型目前常用的表
计算机工程与应用 2020年18期2020-09-15
- 基于八叉树邻域分析光线跟踪的云三维模拟
g等[2]结合八叉树和分层网格结构，提出了八叉树网格，通过减少相位测试的数量来加快碰撞检测，一定程度上提高了运行速度，但是该方法在计算节点的过程中需要进行大量的递归运算，效率依然不高。王皛等[3]通过KD-Tree设计出一种完全流水化的方法，并结合硬件处理的方式提升了光线遍历性的能力，有效地提高了绘制速度，但该方法仍然需要遍历所有的节点，计算量非常的庞大，不适用于大规模三维云场景的模拟。周海英等[4]提出了一种八叉树空间编码邻域搜索方法，该方法通过存储初始
计算机工程与设计 2020年5期2020-05-23
- 一种基于层次聚类的空间非合作目标重构方法
方法大多是基于八叉树.这种通过空间分解的采样方法可以更加方便快捷地控制采样规模.基于上述考虑，本文提出了一种新颖的基于全局约束的局部层次聚类的点云采样方法.该方法用于处理非均匀点云数据，从而实现高质量的三维重建.该方法同样也是基于八叉树.与先前的工作主要区别在于：该方法仅对网格单元中的冗余点进行重新采样，并且综合考虑点云的全局约束条件，使采样比例适应于点云的整体尺寸大小.为了降低传统聚类算法的计算复杂度，使用了三维空间分解的方法，随后对局部点集(即空间分解
空间控制技术与应用 2020年6期2020-04-28
- 一种基于体素八叉树的碰撞算法研究
，粗略碰撞利用八叉树判断两个模型是否在同一节点内，精确碰撞是通过基本片元的距离计算来确定是否发生碰撞。仿真结果表明，该算法可以有效实时反馈碰撞点的位姿和反馈力。关键词：虚拟仿真;体素化;碰撞检测;八叉树中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）34-0039-05A Research about Collision Algorithm Based on Voxel OctreeZHU Zhuo LIU Yunfei W
河南科技 2019年34期2019-09-10
- 一种基于体素八叉树的碰撞算法研究
，粗略碰撞利用八叉树判断两个模型是否在同一节点内，精确碰撞是通过基本片元的距离计算来确定是否发生碰撞。仿真结果表明，该算法可以有效实时反馈碰撞点的位姿和反馈力。关键词：虚拟仿真;体素化;碰撞检测;八叉树中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）34-0039-05A Research about Collision Algorithm Based on Voxel OctreeZHU Zhuo LIU Yunfei W
河南科技 2019年34期2019-09-10
- 基于八叉树的三维室内地图数据快速检索方法
提出了一种基于八叉树的室内三维地图数据检索方法。首先，根据八叉树的场景分割方法对数据进行存储;然后，对数据进行编码以方便寻址;其次，为数据添加房间隔断约束条件对检索数据进行筛选;最后，对室内地图数据进行检索。与不具有约束条件的搜索方法相比，搜索代价平均降低了25个百分点，且搜索时间更加稳定。所提方法可以显著地提高室内三维地图数据的应用效率。关键词：三维室内地图;地图数据;八叉树;邻居搜索;封闭性约束中图分类号： TP391文献标志码：AAbstract：
计算机应用 2019年1期2019-08-01
- 一种面向飞机虚拟维修的面向对象松散八叉树*
方式有场景图、八叉树、四叉树和二叉树等。其中场景图主要是对二维动态场景的管理，而八叉树、四叉树和二叉树主要针对静态场景进行管理[1]。由于八叉树算法充分利用了物体在三维空间上的相关性，并且具备构造简单、使用方便等特点，进而被广泛应用于虚拟现实系统的场景管理中。然而基于传统八叉树对飞机虚拟维修场景进行管理会有以下不足：1）若一个对象横跨在某个节点的任一划分平面上，那么它就会被存储在那个节点中，当对象很小而用于存储它的节点很大时，大大降低空间划分的效率。2）在
火力与指挥控制 2019年5期2019-06-13
- 适用于柔性体切割仿真的八叉树体模型生成算法
文基于距离场和八叉树结构的特性，提出将任意三角几何模型离散为体素模型的算法。提取任意三角几何模型的无符号距离场的偏移表面，自动删除内部表面，然后从偏移表面计算符号距离场，并调整阈值，得到与原模型接近的重构表面，最后对重构表面进行体素化，得到适用于切割仿真的体素模型，为验证算法的有效性，本文对基于空间分割的体素化算法和本文提出的算法进行对比测试。测试结果表明，该算法对于包含自相交和非连通的输入三角几何的体素化效果更好，更为贴近原模型，且时间和内存成本较低，效
青岛大学学报（工程技术版） 2018年2期2018-09-10
- 面向数字化保护的自动文物三维重建方法研究★
密点云，通过类八叉树聚类算法对稠密点云去噪，最后利用泊松曲面重建算法生成文物三维模型并进行纹理参数化。2 相关工作对于物体三维重建的研究很早就开始了，目前三维重建的技术趋于成熟。三维重建的方法大致分为两大类：第一类是基于光结构的三维重建方法，黄俊春[1]利用结构光技术实现了实时的物体三维重建。本文不实际基于光结构的三维重建，所以在此不再赘述。第二类是基于图像的方法，基于图像的方法也可以分为两类：一是双目立体视觉方法，T Akimoto[2]于1993年利用
山西建筑 2018年6期2018-03-22
- 高度场八叉树的体特征表达算法
75部队高度场八叉树的体特征表达算法高艺1，2，罗健欣1，裘杭萍1，唐斌1，吴波11.中国人民解放军陆军工程大学，南京2100072.中国人民解放军61175部队1 引言场景表达是可视化技术的一个重要分支，也是计算机图形学研究的热点。体特征表达是其中必不可少的一项内容，它直接体现了场景的细节及真实感，对用户理解环境、认知环境有着至关重要的作用。当前，体特征表达主要采用网格模型或体素模型。网格模型是采用隐式表面近似来表达三维物体的几何信息。网格数量越多，越接
计算机工程与应用 2018年6期2018-03-19
- 基于八叉树和混合搜索树的地质曲面快速求交方法
该方法融合优化八叉树法和OBB搜索树方法，可以更快速准确地剔除远离交线的其他三角形。求交剩余的三角形得到交线，应用三角网局部重构和网格优化算法修正交线附近的三角网，最终分割交线两侧的地质曲面，完成2个地质曲面的离散化求交过程。与AABB、OBB和空间分解法相比，该方法在大数据量三角曲面求交中效率优势明显，可以快速准确处理地质模型构建和分析中的曲面求交问题，为三维地质模型自动化构建的实现提供有效支撑。关键词：地质建模；地质曲面；曲面求交；八叉树；OBB搜索树
计算机辅助工程 2018年5期2018-01-04
- 基于VSLAM的自主移动机器人三维同时定位与地图构建
,提出一种基于八叉树结构的高效、紧凑的地图构建算法。首先,根据关键帧的位姿和深度数据,构建图像对应场景的点云地图;然后利用八叉树地图技术进行处理,构建出了适合于机器人应用的地图。将所提算法同RGB-D SLAM(RGB-Depth SLAM)算法、ElasticFusion算法和ORB-SLAM(Oriented FAST and Rotated BRIEF SLAM)算法通过权威数据集进行了对比实验，实验结果表明,所提算法具有较高的有效性、精度和鲁棒性。
计算机应用 2017年10期2017-12-14
- 基于改进的八叉树算法三维地质建模技术研究
提出采用改进的八叉树细分法构建地质体三维形态，以空间体元做为联系各种地质对象的载体，方便对地质体实施空间分析，这种构模法能应对各种复杂的地质条件，并且构模精度高，对其余矿山的三维地质建模具有借签意义。关键词：三维地质建模；八叉树；块体模型；属性插值中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）09-0111-021 引言三维地质建模是在虚拟环境下进行地质分析的关键技术，它是空间预测、空间信息管理、地质解译、地质统计学
数字技术与应用 2017年9期2017-12-07
- 一种改进的立体栅格K邻域搜索算法
格的基础上融入八叉树思想，根据点云阈值查找点云特征栅格，对特征栅格按此栅格点云数与阈值的关系自动计算棱长并进行精划分，并采用自适应空间动态球算法扩展并搜索采样点的K邻域点集。实验表明，与其他算法相比，该算法不仅具有较高的自动化能力和较强的稳定性，还能快速、准确搜索采样点的K邻域。关键词：立体栅格；八叉树；动态空间球；K邻域中图分类号：TP301.6 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）29-0005-02引言邻域是散乱点云中各点与其相邻
科技创新与应用 2017年29期2017-10-16
- 基于八叉树和栅格法的点云简化算法
的曲率，并通过八叉树算法来保留曲率大的区域的点云，结果表明，该算法简单高效，所提出的点云精简算法能够对大量密集数据进行直接而有效的精简，并且对曲率变化大且含有较多细节特征的区域保留更多的细节信息关键词：点云；简化；八叉树；栅格法随着各种产品的极大丰富，从飞机到汽车到社会的各个方面，都要用到反求工程，而随着反求工程技术的发展，物体表面数据的采集方法越来越多样化，三维测量设备得到了长足的进步，设备的精度越来越高，得到的点云数据也越来越多，如果直接用海量的点云进
建材发展导向 2017年3期2017-07-04
- 基于八叉树与KD树索引的点云配准方法
0101)基于八叉树与KD树索引的点云配准方法王育坚，廉腾飞，吴明明，高 倩(北京联合大学 信息学院，北京 100101)针对点云配准算法中KD树多维查询效率较低的问题，提出一种基于八叉树和KD树多层索引结构的点云配准方法。首先为模型点云数据建立八叉树全局索引，然后在八叉树叶子结点构建局部数据的KD树索引。对传统的ICP点云配准算法进行改进，通过叶子结点的全局索引值快速定位局部点云数据块，利用局部KD树索引加快最近点的搜索，计算最近点时利用欧氏距离阈值、点
测绘工程 2017年8期2017-07-01
- 一种基于八叉树的快速体素化方法*
7)一种基于八叉树的快速体素化方法*段伟伟，罗健欣，倪桂强，唐 斌(解放军理工大学 指挥信息系统学院，江苏 南京 210007)当前的体素化方法大都具有较高的复杂性，计算开销大，对硬件要求高。为了简单快速地实现3D模型的体素化，提出一种基于八叉树的快速体素化方法。首先在使用八叉树进行模型细分的基础上，得到模型表面数据。然后根据表面数据选择多个方向对模型进行逐行扫描。该方法能快速地区分出模型的外部数据和内部数据，最终实现模型的体素化。对不同分辨率下的多种模
网络安全与数据管理 2017年11期2017-06-19
- 一种树状结构的点云数据混合索引方法
文基于KD树和八叉树的索引模型，提出一种新的点云数据的索引的方法，实验证明这种混合索引的方式能够提高点云数据索引的效率。树状结构；混合索引；点云数据点云数据索引是点云数据处理中的一个重要的环节，对于大量的三维点云数据信息来说,合理的空间索引结构方式可以高效的实现海量三维点云数据信息的存储和管理。空间索引结构方式的好坏直接影响地理信息系统和空间数据库工作效率，空间索引的结构方式的研究和开发影响了整个空间数据库和地理信息系统领域的进展[1]。目前，数据检索问题
四川水泥 2017年3期2017-05-05
- 一种基于混合树防碰撞算法的改进算法
叉树、四叉树或八叉树来查询标签ID编码。通过对算法性能分析和仿真实验结果可以表明，DIHQT算法在时间复杂度上有约200次的减少，以及识别效率上较其他算法都有约5%提高。防碰撞算法 混合树 射频识别技术0 引 言射频识别技术(RFID)，作为现今物联网的核心技术之一，有效地利用射频信号及空间耦合的双向传输特性，对静止或动态对象实现非接触式的自动识别[1]。该技术的读写速度快，对于多个移动非可视物体的识别准确性高，标签信息覆盖量大等特点。射频识别系统共分三个
计算机应用与软件 2017年2期2017-02-27
- 利用并行八叉树划分技术开展复杂构型航天器放气污染分析研究
94）利用并行八叉树划分技术开展复杂构型航天器放气污染分析研究焦子龙，姜利祥，黄建国，孙继鹏，朱云飞（北京卫星环境工程研究所 可靠性与环境工程技术重点实验室，北京 100094）放气污染对航天器造成的有害影响需要定量评估。放气产物分子的输运过程可以采用 Monte-Carlo方法模拟，并用射线表示放气分子输运轨迹。如此一来，即转换为射线追踪问题。由于航天器构型复杂，射线追踪的计算很耗时，所以有必要研究其加速算法。文章将复杂构型航天器表面用三角形非结构网格表
航天器环境工程 2016年6期2017-01-11
- 多分辨率LOD的海量点云显示技术研究
0000）利用八叉树数据结构对海量点云进行分块处理，将八叉树叶结点的点云逐层随机采样后保存在外存中构建多分辨率LOD数据结构，设计了一种基于视点的多分辨率点云内外存调度策略，实现了海量点云的流畅显示。通过对一组海量点云数据进行实验，分析了不同八叉树划分深度对八叉树划分、多分辨率数据构建以及显示的影响。八叉树；多分辨率LOD；海量点云；内外存调度；点云绘制随着三维激光扫描技术和多角度摄影测量稠密匹配技术的发展，海量点云数据的处理和实时绘制为城市高效建模提出一
地理空间信息 2016年10期2016-12-28
- GPU的对半剖分体数据的光线投射法
两部分分别使用八叉树进行重构，并同时剔除空块，建立起各自新的有效数据块的顶点集合；然后使用GPU对顶点集合进行渲染，生成光线起点和方向等信息；最后利用CUDA对重构后的两部分体数据依次进行光线投射和颜色累积，将其结果合成后得到最终图像.实验结果表明，这种方法生成的图像质量与传统的可视化方法相比没有损失，但对具有较多空腔结构的体数据，则可以快速跳过中空体素，具有非常明显的加速效果.数据可视化；光线投射法；GPU渲染；八叉树；CUDA ；中空体数据光线投射法是
哈尔滨工业大学学报 2016年4期2016-12-01
- 基于八叉树自适应网格技术的Level Set运动界面追踪方法
，周建新基于八叉树自适应网格技术的Level Set运动界面追踪方法殷亚军，李阳东，涂志新，李文，沈旭，周建新（华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，湖北武汉430074）Level Set方法因能有效地处理界面处复杂的拓扑结构变化以及大变形问题，广泛应用于界面追踪领域。在Level Set方法追踪运动界面时引入八叉树网格技术，通过八叉树网格的细化和粗化技术减少计算网格数量和计算内存并提高计算效率和计算精度。因为八叉树网格为非均匀网格，其相邻网格
化工学报 2016年11期2016-11-18
- 顾及几何特征的规则激光点云分割方法
研究切入点，以八叉树空间划分方式对数据进行组织，并用八进制编码进行命名，结合K邻近搜索法获取目标点的局部邻近点，采用加权平均目标点相邻的三角面片法向量来估算单点法向量。基于投影欧氏距离拟合曲面求取曲率。量化了规则点云集的分割约束条件，采用法向量信息来进行平面点的提取，根据曲率在两个主方向上的差异性来识别和分割柱面和球面信息。试验结果表明：①基于法矢量的平面点分割效果理想；②基于曲率差异性的规则曲面点分割效果较差；③基于几何特性的规则激光点分割方法合理可行。
测绘通报 2016年8期2016-09-08
- 基于三维地理信息系统的数据结构分析
Array)、八叉树(Octree)、实体结构几何法(CSG)和四面体格网法(TEN)。前者便于表面显示，后者便于空间分析。2.1三维矢量结构在三维空间中，多采用点、线、面、体来表达各种实体，前三种要素在二维平面GIS的应用中已有较深的研究，只有体元素的研究才刚起步，并且也是三维数据结构研究中必需解决的难题。李青元认为，只有体划分是有限—互斥—完整划分的概念，不同的数据场类型对应不同的体划分方案。在三维空间里，研究区域中涉及最多的便是体元素，体与体之间由曲
地球 2016年2期2016-04-14
- 核辐射安全仿真实时交互渲染方法
实时交互渲染；八叉树当前，随着核能的迅猛发展，核辐射环境下核设施维修、退役等作业实践也越来越频繁。基于安全性、经济性、合理性的考虑，作业实践方案的预先模拟仿真，能有效提高作业的效率以及降低工作人员的辐射照射剂量。基于虚拟现实技术[1]构建的核辐射安全仿真，因具备多感知性、交互性、沉浸感和自主性等特点，被广泛应用于核辐射环境下涉核作业方案的制订与优化、人员操作培训等环节。核辐射安全仿真场景具有如下特点：首先，场景中几何模型结构复杂，且要实时可视化辐射场数据，
核科学与工程 2016年5期2016-04-11
- 顾及自适应多细节层次的八叉树点云管理算法
应多细节层次的八叉树点云管理算法张俊峰1，2， 许德合1， 王小东1（1．华北水利水电大学资源与环境学院，河南郑州450045；2．成都理工大学国土资源部地学空间信息技术重点实验室，四川成都610059）为了解决大规模点云不易有效组织、动态可视化时冗余度大，且较难实现自适应显示的问题，提出顾及细节层次（levels of detail，LOD）的八叉树点云管理算法．该算法基于八叉树索引将扫描点限定在每个结点范围内，利用自上而下空间分割和自下而上参数计算相结
西南交通大学学报 2016年1期2016-02-09
- 激光扫描点云准确快速去噪方法
问题，采用均匀八叉树结构以格网为单位进行了生长探测。试验证明了改进方法的自适应性和高效性。关键词：点云去噪；加权；区域生长；八叉树；格网探测一、引言测绘中也有“测不准”的概念，指的即为测量中不可避免地包含误差。地面三维激光扫描仪作为一种测量设备，测量结果中也不可避免地包含各种误差[1]，其中一部分误差表现出噪声特性，它的存在影响整个点云数据的分析效率和精度，因此需要对其按照分布大小进行针对性的去除或调整。三维激光扫描测量产生的噪声具有多样性[2-3]：主动
测绘通报 2015年12期2016-01-26
- 基于八叉树空间分割的NURBS曲面重构方法
文提出一种基于八叉树空间分割的NURBS曲面重构方法，利用八叉树的快速收敛能力对点云进行分割、精简处理，采用NURBS曲面重构方法对局部网格曲面进行重构，使用八叉树和四叉树相混合的数据结构，渐进地进行曲面的重构。1 八叉树空间分割方法1.1 八叉树结构在数据模型研究方面，研究者提出多种数据组织方法［4］，提高了重构模型的精确度和运算效率。文献 ［5］提出一种无指针八叉树的二元结构，并设计了八叉树的快速创建算法，适用于不同结构的八叉树。该方法既减少了模型的存
计算机工程与设计 2015年6期2015-12-23
- 基于八叉树邻域分析的光线跟踪加速算法
0011）基于八叉树邻域分析的光线跟踪加速算法张文胜1,3， 解 骞1,2， 钟 瑾3， 刘俊平3， 郝 青4， 郭广利3（1. 石家庄铁道大学交通运输学院，河北 石家庄 050043；2. 河北省交通安全与控制重点实验室，河北 石家庄 050043；3. 石家庄市中医院放射科，河北 石家庄 050011；4. 河北医科大学第四医院，河北 石家庄 050011）八叉树是加速光线跟踪常用的层次划分结构，为加快八叉树跟踪光线的过程，论文研究了运用八叉树邻域分析
图学学报 2015年3期2015-12-19
- 多Kinect实时室内动态场景三维重建
、基于GPU的八叉树构建、基于有向距离函数的表面重建等关键算法．试验中，整个算法运行帧率达到8.74 f/s；重建分辨率达到约5.9 mm．试验表明，算法基本满足实时动态场景重建的要求，重建模型的精度满足非精确计算类应用的需求．三维重建；室内动态场景；多Kinect设备；迭代最近点配准；Marching Cubes算法场景三维重建技术是利用传感器和计算机，通过对场景的纹理、深度等元数据进行分析和处理后自动(或半自动)地构建场景的三维模型．目前，场景重建技术
东华大学学报（自然科学版） 2015年4期2015-08-26
- 八叉树空间结构投影的射线物体求交方法
·信息科学·八叉树空间结构投影的射线物体求交方法魏潇然,耿国华,张雨禾(西北大学 信息科学与技术学院，陕西 西安 710127)为了提高光线投射算法中射线与物体求交速度,提出一种利用八叉树空间结构在视平面上投影的射线快速求交方法。算法构造平行于视平面的八叉树空间结构,将每个八叉树叶子包围盒沿视点方向投影在视平面上,将视平面划分成若干投影区域。在射线与包围盒求交时,根据射线落在视平面上的位置,确定其所属投影区域,求出与该射线相交的包围盒。实验表明该算法对传
西北大学学报（自然科学版） 2015年3期2015-02-27
- 基于MVF和颜色量化的LED灯饰效果优化方法
基础上建立简易八叉树，对像素点进行裁剪，有效提升LED灯饰实时控制处理软件的性能。1 基于MVF技术的屏幕DC截图法1.1 内存映射文件技术WIN32 API提供了一种进行文件操作的高效途径，即内存映射文件。内存映射文件允许在WIN32进程的虚拟地址空间中保留一段内存区域，并将物理存储器中目标文件提交给该区域，映射到这段虚拟内存之中。采用存取内存数据的方式直接操作文件中的数据，如同这些数据放在内存中一样，简化了对文件的访问操作，还可以实现多个进程共享数据，
中国测试 2014年5期2014-03-03
- 海量点云数据管理方法的研究
数据处理分析。八叉树（Octree）是一种用于描述三维空间的数状数据结构。这种方法即可以看成是四叉树方法在三维空间的推广，也可以认为是用三维体素阵列表示形体方法的一种改进。八叉树的每个节点表示正方体的体积元素，每个节点有八个子节点，将八个子节点所表示的体积元素加在一起就等于父节点的体积。1 数据管理1.1 建立点云数据八叉树索引在建立八叉树的过程中，八叉树的根节点为激光点云数据的外接包围盒，从根节点开始进行空间八方向划分，形成八个子节点立方体，其中一部分含
船舶设计通讯 2013年2期2013-12-04
- 散乱点云线性八叉树结构在GPU中的实现
)散乱点云线性八叉树结构在GPU中的实现徐万银，刘胜兰(南京航空航天大学机电学院，江苏南京 210016)为快速建立散乱点云的空间邻接关系，研究了更快速构建线性八叉树。采用Morton码描述八叉树的节点，并按照层次顺序对叶节点进行遍历，通过建立两个查询表，实现对节点相邻信息的快速查询。算法利用了GPU架构的并行度，实验表明，该算法有较高的效率。八叉树;Morton码;并行算法;GPU八叉树数据结构以其结构简单、易于遍历、算法实现方便成为建立散乱点云的空间邻
机械设计与制造工程 2013年4期2013-09-12
- 基于MVF和改进八叉树的屏幕图像采集方案
础上建立简化的八叉树，对像素点进行裁剪，既降低图像传输数据量，又保证图像成像效果，有效提升远程实时视频监控软件系统的工作性能。1 基于内存映射文件法的屏幕DC截图法具体设计1.1 内存映射文件技术简要介绍WIN32 API提供了实施文件操作的便捷渠道，也就是内存映射文件。在这里，其准许能够在WIN32进程的虚拟空间里面留有一定的空间，同时能够把物理存储器里面的目标文件向这一个空间进行提交，从而能够与该虚拟空间进行映射。这样就能够通过存取内存数据的手段对文件
电视技术 2013年19期2013-08-13
- 激光雷达点云数据截面提取计算方法研究
引、选择，基于八叉树快速生成不同方向、不同深度的断面图，能够较好展示地形、地物的空间关系，可有效应用于电力选线等工作.1 场景管理图1 八叉树示意图散乱点云本身包含的结构信息较少，在进行某些操作如选择等，往往需要遍历全部点，因此这些操作的运算量会随着点的个数呈线性甚至指数级增加， 当点集的数据较大时， 交互时间会比较长.在计算机图形学中，常用场景管理技术包括加快渲染和碰撞检测等，其基本原理是通过预先计算空间物体的结构信息，并在渲染和碰撞检测时，利用结构信息
江西理工大学学报 2013年3期2013-08-07
- 帧间一致性的八叉树可视外壳三维重建
）帧间一致性的八叉树可视外壳三维重建李 霞（中国石油山东销售公司 调度运输处，山东 济南 250011）针对动态物体三维重建计算量大的问题，提出利用帧间一致性的动态物体可视外壳重建算法。算法采用八叉树的存储结构，利用帧间一致性，判断前一帧重建的可视外壳边界体素的邻域体素状态，生成后续帧的可视外壳。相比于每次从八叉树的根节点开始判断的方法，帧间一致性算法减少了判断次数，提高了算法效率。试验结果表明，该算法有效地减少了计算量。三维重建；可视外壳；帧间一致性；八
中国石油大学胜利学院学报 2012年1期2012-12-29
- 混合数据模型在建筑物三维建模中的应用
提出了一种基于八叉树和NURBS的混合三维数据模型。1 三维空间数据模型空间数据模型是在实体概念的基础上发展起来的。近年来，国内外很多学者对三维空间数据模型理论和应用进行了深入的研究，提出了多种三维空间数据模型建模方法［3-4］。按照模型的存储元素类型分类，三维空间数据模型可分为栅格数据模型、矢量数据模型、栅格和矢量混合模型3类。按照模型的构成元素分类，三维空间数据模型可分为基于面元的模型、基于体元的模型和面元体元混合模型3类。基于面元的模型是利用微小的面
武汉理工大学学报（信息与管理工程版） 2012年6期2012-09-08
- 基于八叉树三维农作物叶片的体建模算法
想。首先，采用八叉树方法［1］实现三维作物叶片模型的体建模，该模型可以精确表示三维叶片内部所有点的几何位置，这种点集拓扑体模型将叶片实体内部的属性和结构看作三维实体占据的空间位置函数，由于体几何模型构造方法简单，容易离散化，所需计算及存储均很少，使得三维作物叶片的形态建模得以精确控制。然后结合知识引擎组件对象驱动作物器官组件对象生长变化，使生长模型中的属性描述与虚拟作物器官（叶片）组件分离，在生长模型脚本里定义作物生长的各种参数，知识引擎就根据这些参数来控
长春工业大学学报 2012年2期2012-07-09
- 基于密集型区域的八叉树划分算法
于密集型区域的八叉树划分算法张佳杰，黄海端河北联合大学迁安学院，河北迁安 064400虚拟场景中数据量的存储是关系查找速度的关键问题，本文针对传统八叉树存储的不足，采用密集型八叉树组织场景，利用改进的八叉树对虚拟场景进行划分。实验结果表明：此种八叉树的划分方法，充分发挥了空间划分的优势，节约了存储空间，加快了场景的查找速度。虚拟场景；密集型区域；八叉树注：本文系唐山市科技局项目（NO: 09130201C）0 引言随着虚拟现实技术的日益成熟，虚拟场景越来越
科技传播 2012年2期2012-06-13
- 基于八叉树的复杂产品模型实时绘制技术
1, 2基于八叉树的复杂产品模型实时绘制技术赵 磊，赵 罡，谈敦铭（1. 虚拟现实技术与系统国家重点实验室，北京 100191；2. 北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191）给出基于OpenSceneGraph场景模型的信息提取方法，利用八叉树对场景模型进行分割和视锥体剔除，有效提高了实时绘制的效率，尤其是对浏览场景细节时的绘制效率提高最为明显。采用基于分页技术的Pagelod方法，实现模型的动态调度，以减少I/O的负载，满足在有限硬件
图学学报 2011年3期2011-07-31
- 基于八叉树的点云数据的组织与可视化
0012）基于八叉树的点云数据的组织与可视化张会霞（太原师范学院 城市与旅游学院，山西 太原 030012）三维激光扫描获取了大量的点云数据，数据的组织直接影响点云数据的操作速度.采用数据库管理点云数据，对点云数据采用八叉树数据模型进行组织，建立空间索引，对点云数据进行分块提取，实现点云数据的检索以及可视化.八叉树；点云数据；组织；可视化三维激光扫描技术（3D Laser Scanning Technology）是一种先进的全自动高精度立体扫描技术.它是一
太原师范学院学报(自然科学版) 2011年3期2011-01-09
- 一种基于GPU实现的自适应八叉树纹理绘画算法
是难以实现的。八叉树纹理是体纹理的一种变形，它只对体的子集与模型表面相交的那一部分进行存储，形成了一种稀疏纹理，大大节省了存储空间。在GPU上实现八叉树纹理后，通过硬件协助，使纹理的查找速度进一步加快，实时性得到提高。在原有的低分辨率、小内存占用情况下，如果用户想进行高分辨率的绘画，虽然可以将分辨率提高到相应水平来达到目的，但是由于体纹理的特性，内存的需求将上升的非常快！本文提出了一种基于 GPU加速的、可变局部分辨率的、实现实时绘画的自适应八叉树纹理绘画
图学学报 2010年4期2010-07-07
- 基于八叉树编码的点云数据精简方法
数据。文中应用八叉树编码的空间邻域划分方法，并在此基础上提出了一种新的点云数据均匀精简方法。1 点云精简方法近年来，人们做了很多关于数据精简方面的研究，主要包括曲率精简和均匀精简两类方法。在曲率精简方法中，洪军[2]先利用包围盒法构造分割面，然后利用分割面将点云处理成扫描线结构，再利用角度、弦高联合准则法逐线精简；周绿[3]使用了抛物面拟合法求解局部曲率，再根据曲率偏差对点云进行精简。在均匀精简方法中，万军[4]通过以某一点定义采样立方体，求立方体内其余点
图学学报 2010年4期2010-07-07
- 基于三维重建技术的三角剖分*
采用一对八式的八叉树数据模型来完成分割与合并。首先利用八叉树模型对空间离散点进行分割，然后对八叉树叶子节点进行Delaunay三角化，最后依据Delaunay法则将各局部三角网自下而上逐级合并，进而生成最终的整个点集三角网模型,这样将两种三角化适当结合，提高了算法的效率。其中，在合并的过程中尽量减少了查找正确扩展点的范围，从而节约了时间，提高了算法的执行效率。具体作法：将各节点生成三角网凸壳的扩展边（边界）找出，用链表分别存储，两两合并三角网时所需用到的边
网络安全与数据管理 2010年18期2010-05-18