MATLAB实现三角剖分(Delaunay)算法

三角剖分定义

        【定义】三角剖分:假设V是二维实数域上的有限点集,边e是由点集中的点作为端点构成的封闭线段,E为e的集合。那么该点集V的一个三角剖分T = (V,E)是一个平面图G,该平面图满足条件:

        1、除了端点,平面图中的边不包含点集中的任何点。

        2、没有相交边。// 边和边没有交叉点。

        3、平面图中所有的面都是三角面,且所有三角面的合集是散点集V的凸包。

        // 凸包的概念:用不严谨的话来讲,给定二维平面上的点集,凸包就是将最外层的点连接起来构成的凸多边型,它能包含点集中所有的点。



Delaunay三角剖分的定义

         在实际中运用的最多的三角剖分是Delaunay三角剖分,它是一种特殊的三角剖分。先从Delaunay边说起:

        【定义】Delaunay边:假设E中的一条边e (两个端点为a,b),e若满足下列条件,则称之为Delaunay边:存在一个圆经过a,b两点,圆内(注意是圆内,圆上最多三点共圆)不含点集V中任何其他的点,这一特性又称空圆特性。

        【定义】Delaunay三角剖分:如果点集V的一个三角剖分T只包含Delaunay边,那么该三角剖分称为Delaunay三角剖分。



Delaunay三角剖分的准

利用delaunay函数划分网格欢迎指点探讨-DelaunayWithGrid.m 本帖最后由 liuf412044725 于 2013-6-8 17:47 编辑 近期论坛上有不少讨论delaunay函数的帖子。似乎主要有以下问题: 1、delaunay函数各参数的意义 2、知道几何边界时,用delaunay函数划分三角形网格由于区域内部没有点,质量很差,怎么改进 3、怎样避免产生过于狭长的delaunay 三角形 4、 凹多边形的情况怎么处理 第1个问题,看看帮助应该能解决。第2个问题,delaunay本来是用来对离散点进行三角剖分,内部没有点时并不合适。除非特别处理。第3个问题,估计是利用delaunay和meshgrid来划网格,边界附近会产生狭长的delaunay 三角形,这个也可以做特别处理。第4个问题,可以用在划分好网格后删掉域外的三角形即可。 由于我也经常使用delaunay来处理背景积分问题,因此仔细琢磨了一下用delaunay来划分已知边界的几何区域的可行方案,在此和大家分享一下,也是抛砖引玉,希望大家有更好的方法。 方案一:先对区域delaunay剖分,删掉域外的三角形,然后将剩下的三角形的边细分,得到新的离散点,然后再次delaunay剖分,然后再次细分边,这样循环下去,直到达到一定的尺寸为止 方案二:利用delaunay和meshgrid函数。将边界细分得到相比原区域边界更加密集边界点,用meshgrid得到包含整个区域的点,将域内的点和边界点一起delaunay 剖分。 讨论: 方案一对于一开始就有很小边界段的情况情况较差,容易出现狭长单元(比如边界有圆弧的话属于这种情况)。还有就是前一步的边界轮廓很清楚,看着别扭。方案二中间的网格能搞保证形状较好。对于边界附近的内部点,容易导致边界单元畸变,可以将离边界太近的点进行删除,这样得到的形状比较好 综合来说,方案二较好,尤其是当删掉离边界太近的内部点。贴出程序,望大家多多指点,共同进步。 P.S. 当然,matlab自身也有很好的网格划分函数,在pdetool中有用到,不过关于几何描述那块比较难以理解(我不是很理解)。另外matlab语言写的划分网格的程序很多,网上可以找到不少很优秀的。这里仅限于简单的使用delaunay来划分。
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