网格的数据结构

合集下载

空间数据结构的类型

空间数据结构的类型

空间数据结构的类型空间数据结构的类型一、点数据结构●单个点:表示一个位置或特定的实体坐标,常用于地理定位等应用。

●多个点:表示多个位置或实体坐标的集合,可以用于点云数据等应用。

●网格点:表示点在规则网格中的分布,常用于栅格数据结构。

二、线数据结构●线段:表示连接两个点的线段,常用于道路、河流等线状实体的表示。

●多段线:表示多个线段的集合,可以用于表示道路网络、管线等复杂线状实体。

●曲线:表示非直线的线段,常用于河流弯曲等需要弯曲路径的表示。

三、面数据结构●多边形:表示有限面积的几何形状,常用于地块、建筑物等实体的表示。

●公差多边形:表示有限面积的几何形状,并可容忍一定误差,用于拓扑匹配等应用。

●多面体:表示由平面构成的立体空间,常用于建筑、地下管线等实体的表示。

四、体数据结构●三维网格:表示立体空间中的网格,常用于体积模型重建、有限元分析等应用。

●八叉树:通过递归划分空间,将三维空间表示为树状结构,常用于空间索引和快速搜索。

●四叉树:将二维空间递归划分为四个象限,常用于地理信息系统等应用。

五、高级数据结构●栅格:将空间划分为规则的网格,用于栅格数据模型,常用于遥感影像、地理信息系统等。

●拓扑关系图:记录空间要素之间的拓扑关系,常用于空间网络分析、路径规划等应用。

●网状图:表示网络结构中连接关系的图形表示,常用于交通流动分析、网络优化等应用。

附件:本文档无附件内容。

法律名词及注释:⒈拓扑关系:空间要素之间的空间关系,例如邻接、相交、包含等关系。

⒉栅格数据模型:一种将空间分为规则网格的数据模型,适用于遥感影像等栅格数据的表示和处理。

⒊有限元分析:在工程结构分析中,使用有限元法对复杂结构进行数值计算和分析的方法。

navmesh生成原理

navmesh生成原理

navmesh生成原理
Navmesh(导航网格)是一种用于路径规划和导航的数据结构。

它是由一组连接在一起的三角形或多边形组成,表示可行走区域的空间。

Navmesh的生成原理可以分为以下几个步骤:
1. 空间划分:首先,将导航区域划分为一组相互不相交的多边形或三角形子区域。

这可以使用多边形剖分(如Delanay三角
剖分、Ear Clipping)或三角剖分算法(如Delaunay算法、Voronoi算法)来实现。

2. 障碍物检测:检测导航区域中的障碍物或不可行走区域。

这可以通过光线投射、物体碰撞检测等方法来实现。

障碍物或不可行走区域被识别为无法穿越的区域。

3. 导航连接:在相邻的可行走区域之间建立连接。

连接可以是多边形边缘、中心点或顶点等。

这些连接定义了导航的路径。

4. 导航网格优化:对导航网格进行优化,以提高路径规划和导航的效率。

这可以包括合并相邻的小多边形或三角形,以减少导航网格的复杂性,或者移除冗余的连接。

5. 导航数据存储:将生成的导航网格存储为可供路径规划和导航引擎使用的数据结构。

通常,导航网格会被转换为图或图的变体,以便进行快速的路径搜索。

Navmesh的生成原理可以根据具体的应用和算法的选择而有所
不同。

但无论如何,它的目标都是为了有效地表示导航区域和提供路径规划和导航的基础。

网格员笔试考试内容

网格员笔试考试内容

网格员笔试考试内容网格员笔试考试是一种针对有意从事网格工作的应届毕业生以及业务从业人员,来考察他们的网格知识的考试。

网格的组织是高等教育的主要教学形式,考试的内容涵盖网格知识、技能和能力。

网格员笔试考试内容包括:一、网格基础知识1、网格概念:熟悉古典网格结构和网格分解原理,了解网格布局的基本原则和网格逻辑关系。

2、数据结构:了解网格的数据存储和访问模式,以及网格数据结构的表示方法。

3、网页设计:掌握网页设计的基本原理,以及使用HTML5、CSS 等技术的基本技巧,能够使用HTML5、CSS等技术进行网格式网页设计。

4、网络传输:熟悉HTTP协议,了解网络传输等特性,如TCP/IP、UDP等,能够利用这些协议进行数据传输。

二、网格技术与应用1、网格编程:了解网格基本原理及其程序设计,熟悉使用接口的方法控制各种数据网格结构,如分布式网格、社区网络结构和表格结构等。

2、网格计算:熟悉网格技术的基本原理,如网格划分、网格通信、网格任务调度和混合编程等,了解网格计算特性,如高性能计算、计算协调机制和调度策略等。

3、网格存储:熟悉基于数据分布、存储管理和数据共享的网格存储技术,如网格文件系统、数据库和存储池等。

4、网格仿真:了解网格仿真的基本原理,如多种模拟环境,以及网格仿真的基本技术,如网格划分、网格离散化等。

网格是一种复杂的系统,网格员笔试考试主要考察应聘者对网格知识的掌握能力,因此考试应当强调知识理解、技术实施以及应用理解,以便考察应聘者的网格技能。

网格员笔试考试内容丰富,考试难度相对较高,因此考生应充分准备,详细了解考试科目、内容,加强理论知识的学习,辅之以大量的练习与实践,以期在考试中取得优异的成绩。

只有充分准备,才能取得好的结果,应聘网格员职位的考生,务必抓紧时间备考,勤加提高,以便顺利通过网格员笔试考试。

面向网格简化的数据结构快速生成方法

面向网格简化的数据结构快速生成方法

由此 由 MC( ) MT 算法产生的三角面片集可 以定义为
△ )={ Ⅲ m) i 0 , n 1 ( ( , , I = ,…,一j 1 假设 ,是 , ÷j的映射 ,其 中,, {,2 3 一) _ = 01 , n 1 ,…, ,
j “,, ,由_ = …,) 厂 可以产生新的三角面片集合 ,即
该 算法能在 MCMT算法抽取 等值面 的同时完成简化 算法 所需 的数据结构 , ( ) 减少 了简化 算法前数据结构预处理所耗费 的时间和空 间。
关健诃 :数据结构生成 ;MCMT算法 ;网 简化 ( ) 格
Fa t n r to fDa aS r c u ef rM e h S m p i c to s Ge e a i n o t tu t r o s i l a i n i f
维普资讯
第3 4卷 第 5期
V L 4 o3


算 机


20 年 3 08 月
M a c 0 8 r h2 0
No s 。
Co p t rEn i e rn m u e gn e i g
软件技术与数据库 ・
文 _ 。 章 号 1
法之 一。但其缺点在于计算较大 的三维表面时产生 的三角面 片过 多( MT算法产生的三角面片较 MC算法更多) 即使在高 ,
端硬件配置的计算机 中绘制 三维表面也会耗费大量 时间,无 法做到人机 实时交互。因此 ,对 MC MT 算法产生的三 角面 ( )
片集进行 网格简化 是必须的工作 。
[ e o d ]d t s ut e ul n ; ( ) l r m; e m l ct n K y r s a r u i i MCMT a o t m s s p f a o w a tc rb d g gi h hi i i i

栅格数据结构特点

栅格数据结构特点

栅格数据结构特点栅格数据结构(Grid Data Structure)是一种用于表示和存储二维空间网格数据的数据结构。

它通过将空间区域划分为规则的网格单元以及存储每个网格单元的属性值来描述空间数据。

栅格数据结构广泛应用于地理信息系统(GIS)、遥感影像处理、计算机图形学等领域。

本文将详细介绍栅格数据结构的特点。

1. 网格规则栅格数据结构的主要特点之一是网格的规则性,即网格单元具有相同的形状和大小。

常见的网格形状包括矩形和正方形,但也可以是其他形状,如三角形、六边形等。

每个网格单元在空间上都有固定的位置和大小,这种规则性使得栅格数据结构易于处理和分析。

2. 离散表示栅格数据结构是一种离散的数据结构,它将连续的空间信息离散化为有限个网格单元。

每个网格单元在栅格数据中都有一个唯一的标识符,通常用整数坐标来表示。

通过离散表示,栅格数据结构能够有效地存储和处理大规模的空间数据。

3. 属性存储栅格数据结构允许每个网格单元存储一个或多个属性值,用于表示该网格单元的特征或属性。

常见的属性包括高程、温度、植被覆盖等。

这些属性值可以是连续的数值型数据,也可以是离散的分类标识。

属性存储使得栅格数据结构适用于各种应用场景,例如地形分析、气象模拟等。

4. 空间关系栅格数据结构能够方便地表示和处理网格单元之间的空间关系。

通过定义临近关系,可以确定网格单元之间的邻接关系,例如上下左右相邻、对角相邻等。

这种空间关系的定义使得栅格数据结构能够进行空间分析和空间查询,例如寻找邻近网格单元、寻找具有相似属性的网格单元等。

5. 分辨率栅格数据结构的分辨率是指每个网格单元代表的地理现象的精度或粒度。

较小的分辨率能够更好地表示细节和复杂性,但需要更大的存储空间和计算资源;较大的分辨率可以减少存储空间和计算开销,但可能会损失一些细节信息。

选择适当的分辨率是栅格数据处理的重要考虑因素。

6. 可视化和渲染栅格数据结构天然适合于可视化和渲染。

通过将属性值映射到颜色、灰度等视觉属性,可以直观地展示空间数据的分布和变化。

曲面数据结构

曲面数据结构

曲面数据结构
曲面数据结构是一种用于表示和存储三维曲面的数据结构。

它可以描述曲面的几何形状、拓扑关系和纹理信息等。

常用的曲面数据结构有以下几种:
1. 三角网格(Triangular Mesh):使用一系列三角形构成曲面
的拓扑结构,每个三角形由三个顶点和三条边组成。

三角网格是最常用的曲面表示方法,它简单、紧凑且适合进行计算和渲染。

2. 均匀网格(Uniform Grid):使用二维网格构成曲面的拓扑
结构,每个网格单元可以保存曲面上的各种属性。

均匀网格适用于处理规则曲面,但对于非规则曲面可能需要额外的拓扑信息。

3. 有向曲面(Directed Surface):用于描述具有方向性的曲面,如有限元分析中的有限元网格。

有向曲面可以保存曲面上的方向、法向量和切向量等信息,方便进行物理模拟和计算。

4. 体素网格(Voxel Grid):将三维空间划分为规则的三维网
格单元,每个单元可以保存曲面上的各种属性。

体素网格可以用于描述复杂的几何形状和体积数据。

除了以上常见的曲面数据结构,还有一些特定领域的曲面表示方法,如NURBS曲面、Bezier曲面等。

这些方法适用于对曲
面进行精确的数学描述和控制。

栅格数据结构特点

栅格数据结构特点

栅格数据结构特点
栅格数据结构是一种基于栅格的数据组织方式,也被称为网格数据结构,具有以下特点:
1. 二维空间数据
栅格数据结构用于存储和处理的数据通常是二维空间数据,如遥感数据、卫星图像等。

因此,它们非常适用于地理信息系统(GIS)和环境模型等领域。

2. 精确度高
栅格数据结构中的栅格单元可以被划分为很小的像素,这使得其能够表示高分辨率的数据,如高清卫星图像等。

3. 易于处理
栅格数据结构中的数据组织方式非常规则,且对于地理和环境模型中的许多计算来说是非常方便的。

例如,在洪水模拟中,可以将河流和河岸线的位置用栅格表示,以便进行水流的路径分析和水流的速度计算。

4. 空间索引
栅格数据结构除了以行和列划分二维空间之外,还可以使用R树、四叉树等空间索引结构进行数据存储、查询以及数据分析。

这些索引结构可以有效减少数据处理的复杂度。

总的来说,栅格数据结构是一种非常适用于地理和环境模型中的数据结构,其精确度高,易于处理,且具有空间索引等优点。

栅格数据与矢量数据的比较

栅格数据与矢量数据的比较

栅格数据与矢量数据的比较栅格数据和矢量数据是地理信息系统(GIS)中常用的两种数据模型。

它们分别以不同的方式表示和存储地理空间信息,具有各自的优势和适用场景。

下面将详细比较栅格数据和矢量数据在数据结构、数据表示、数据分析和数据存储等方面的差异。

一、数据结构比较1. 栅格数据结构:栅格数据以规则的网格单元组成,每个单元都有一个唯一的标识符和位置坐标。

每个栅格单元可以包含一个或多个属性值,如高程、温度等。

栅格数据结构适合用于连续型数据,如遥感影像、数字高程模型(DEM)等。

2. 矢量数据结构:矢量数据由离散的点、线和面等几何要素组成,每个要素都有自己的几何形状和属性信息。

矢量数据结构适合用于离散型数据,如点状物体、道路网络、行政区划等。

二、数据表示比较1. 栅格数据表示:栅格数据采用像素(Pixel)的方式表示,每个像素代表一个栅格单元。

像素具有固定的大小和位置,可以通过像元值表示属性信息。

栅格数据的表示方式简单直观,适合表达连续变化的现象。

2. 矢量数据表示:矢量数据通过几何要素的空间位置和属性信息来表示。

点要素通过坐标表示,线要素通过连接点的路径表示,面要素通过封闭的边界表示。

矢量数据的表示方式更加灵活,可以精确表示各种几何形状。

三、数据分析比较1. 栅格数据分析:栅格数据在空间分析中具有一些特殊的功能,如栅格叠加、栅格代数运算、栅格统计等。

栅格数据可以进行基于像素的运算和分析,适合处理面积、体积、密度等连续型数据的空间分析。

2. 矢量数据分析:矢量数据在空间分析中也具有一些特殊的功能,如拓扑分析、缓冲区分析、空间关系分析等。

矢量数据可以进行几何运算和拓扑关系分析,适合处理点、线、面之间的空间关系。

四、数据存储比较1. 栅格数据存储:栅格数据以像素矩阵的形式存储,每个像素的属性值存储在相应的位置上。

栅格数据存储方式简单,可以使用二进制文件或图像文件进行存储。

栅格数据存储占用空间较大,但读取速度较快。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
tf
... ... ...
v n−1
combinatorial information
Half-edge data structure: polygonal (orientable) meshes
8 6 5 9
3
7 0
e
11 4 2 10
1
f + 5 × h + n ≈ 2n + 5 × (2e) + n = 32n + n
e e.next.opposite e.next.opposite.next
vertex(e)
next(e)
opposite(e) e
prev (e)
Half-edge data structure: polygonal manifold meshes
vertex(e)
next(e)
opposite(e) e
prev (e)
can we represent them?
yes
Triangle based DS: for triangle meshes
class Point{ float x; float y; float z; } class Triangle{ Triangle t1, t2, t3; Vertex v1, v2, v3; } class Vertex{ Triangle root; Point p; }
geometric information
(x0 , y0 , z0 ) (x1 , y1 , z1 ) ... ...
class Vertex{ Point p; } class Face{ Vertex[] vertices; }
Queries/Operations
List all vertices or faces Test adjacency between u and v Find the 3 neighboring faces of f List the neighbors of vertex v
3
7 0
f
11 4 2 10 1
faces
class Point{ double x; double y; }
vertex locations
v0 v1 v2 v3
Memory cost 3 × f = 6n
Size (number of references)
t0 t1 t2 t3 t4 t5
v1 v3 . . . v3 v1 v2 v2 v3 . . . ... ... ...
Mesh representations and data structures
Luca Castelli Aleardi
Shared vertex representation Half-edge DS Winged edge Triangle based DS Corner Table
Shared vertex representation
prev (e)
Half-edge data structure: efficient traversal
e e.next e.next.opposite
vertex(e)
next(e)
opposite(e) e
prev (e)
Half-edge data structure: efficient traversal
connectivity
q
p
we can locate a point, by performing a walk in the triangulation
int degree(int v) { int d = 1; int f = face(v); int g = neighbor(f , cw(vertexIndex(v, f ))); while (g ! = f ) { int next = neighbor(g, cw(faceIndex(f , g))); int i = faceIndex(g, next); g = next; d + +; } return d; }
connectivity
t0 t1 t2 t5 v2 t1 v1 t0 t 2 v3 v0 t2 t3 t4 t5
T
. . . . . . . . . v1 v3 . . . t5 t2 t0 v3 v1 v2 v2 v3 . . . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
v n−1
Triangle based DS: mesh traversal operators
class Point{ float x; float y; float z; } class Triangle{ Triangle t1, t2, t3; Vertex v1, v2, v3; } class Vertex{ Triangle root; Point p; }
Size (number of references)
class Point{ double x; double y; }
geometric information
class Halfedge{ Halfedge prev, next, opposite; Vertex v; Face f; } class Vertex{ Halfedge e; Point p; } class Face{ Halfedge e; }
Size (number of references)
class Point{ double x; double y; }
geometric information
class Halfedge{ Halfedge prev, next, opposite; Vertex v; Face f; } class Vertex{ Halfedge e; Point p; } class Face{ Halfedge e; }
vertex(e)
next(e)
opposite(e) e
combinatorial information
Half-edge data structure: efficient traversal
e = v.halfedge v
e.next
vertex(e)
next(e)
opposite(e) e
vertex(e)
next(e)
opposite(e) e
f ace(e) prev (e)
combinatorial information
Half-edge data structure: polygonal (orientable) meshes
8 6 5 9
3
7 0
e
11 4 2 10
1
3 × h + n ≈ 3 × (2e) + n = 18n + n
the data structure supports the following operators
int cw(int i) {return (i + 2)%3; } v = vertex( , i) int ccw(int i) {return (i + 1)%3; } = face(v ) v i = vertexIndex(v, ) z g0 = neighbor( , i) i g2 g1 g1 = neighbor( , ccw(i)) g2 = neighbor( , cw(i)) i+2 i+1 z = vertex(g2 , faceIndex(g2 , )) g0
we can turn around a vertex, by combining the operators above
Triangle based DS: mesh update operators
class Point{ float x; float y; float z; } class Triangle{ Triangle t1, t2, t3; Vertex v1, v2, v3; } class Vertex{ Triangle root; Point p; }
all these operators can be performed in O(1) time
g2 e g1 g1
edgeFlip(e)
g2
(used in CGAL)
for each triangle, store: • 3 references to neighboring faces • 3 references to incident vertices for each vertex, store: • 1 reference to an incident face
the data structure supports the following operators
connectivity
removeVertex(v ) splitFace(f ) edgeFlip(e)
removeVertex(v ) g0 splitFace(re is modifiable
8 6 5 9
easy to implement quite compact not efficient for traversal for each face (of degree d), store: • d references to incident vertices for each vertex, store: • 1 reference to its coordinates
v0 v1 v2 v3
V
t2 (x0 , y0 , z0 ) . . . (x1 , y1 , z1 ) ... ... ... ...
相关文档
最新文档