[发明专利]一种确定三角形格网的离散线的方法和装置

说明书

本发明公开了一种确定三角形格网的离散线的方法和装置，该方法包括：建立三角形格网以及与三角形格网存在弱对偶关系的六边形格网；选取与矢量线夹角最小的两个方向向量作为最优方向向量，矢量线占用N个六边形格网单元；在第一个六边形格网单元中确定直线H，将最优方向向量投影到直线H上得到一维直线上方向相反的向量；基于N个六边形格网单元的中心坐标和一维直线上方向相反的向量确定六边形格网离散线单元；根据六边形格网离散线单元的中心与三角形格网单元的中心的位置关系，确定三角形格网离散线单元；基于三角形格网离散线单元确定三角形格网的离散线。解决现有技术确定的三角形格网的离散线不能精确地拟合给定的直线的问题。

技术领域

本发明涉及空间信息技术领域，尤其涉及一种确定三角形格网的离散线的方法和装置。

背景技术

矢量数据和栅格数据是两种最基本的空间数据模型，在应用中各具优势。依据一定准则，将矢量数据离散化到对应尺度格网上的过程称为“栅格化”或“格网化”，其有利于矢量与栅格数据的融合，是离散格网系统的核心功能之一。其中，矢量数据模型将现实世界的实体抽象为点、线、面几何要素的组合，因此几何要素的离散化是矢量离散化的基础。但是线和面要素的离散化首先需要确定线的格网路径或面的格网边界，核心问题都是线的离散化即离散线生成。

在计算机图形学以及地理空间信息技术领域，已研发多种高效的离散线生成方法，具有代表性的有数字微分法、中点画线法、Bresenham方法，以及相关改进优化方法。这些方法多针对矩形格网，而在很多应用中，除了矩形格网，还有三角形及六边形格网，适用于后两类格网的离散线生成方法并不多见。尽管Vince建立了多维格网上的离散线数学模型并设计了相应方法，但其仅适用于可由中心对称单元(如正方形、六边形、立方体等)平移得到的格网系统。对于单元非中心对称的三角形格网，该模型并不适用。

Freeman在三角坐标系中借鉴Bresenham方法的思想，以顶点到顶点的方式确定了三角形格网中的离散线。该方法将三角形格网单元的顶点到直线的距离作为选择三角形单元的依据，造成某些被选择的单元严重偏离直线，无法保证离散线精确地拟合直线。Nagy建立了广义三角形格网，并提出了基于相邻序列的三角形格网离散线确定方法。该方法仅以格网单元之间的相邻关系以及路径长度最短为约束条件，导致最短路径不唯一，且确定的离散线同样不能精确地拟合给定的直线。

以上研究现状表明，现有技术确定的三角形格网的离散线不能精确地拟合给定的直线。

发明内容

本发明提供一种确定三角形格网的离散线的方法，以解决现有技术确定的三角形格网的离散线不能精确地拟合给定的直线的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，提供了一种确定三角形格网的离散线的方法，该方法包括：

在二维空间中，建立三角形格网以及与三角形格网存在弱对偶关系的六边形格网；

在六边形格网中，选取与矢量线夹角最小的两个方向向量作为最优方向向量V'＝{V'₀，V'₁}，所述矢量线占用N个六边形格网单元；

在所述N个六边形格网单元中的第一个六边形格网单元的中心处确定与所述矢量线垂直的直线H，将所述最优方向向量V'＝{V'₀，V'₁}投影到直线H上得到一组一维直线上方向相反的向量V＝{V₀，V₁}；

基于所述N个六边形格网单元的中心坐标和所述一维直线上方向相反的向量V＝{V₀，V₁}，确定六边形格网离散线单元；

根据六边形格网离散线单元的中心与三角形格网单元的中心的位置关系，确定三角形格网离散线单元；

基于三角形格网离散线单元确定三角形格网的离散线。