本文關(guān)鍵詞：單機多核環(huán)境下的TIN地形并行構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)在表達地表形態(tài)方面具有很大的優(yōu)勢,它能精確的逼近地形表面,反應(yīng)地形的原始細節(jié),并且能夠避免因地形的平坦陡峭造成的數(shù)據(jù)冗余,因而被廣泛用于地形構(gòu)建,Delaunay三角網(wǎng)剖分生成的TIN(簡稱D-TIN)由于具有許多突出的性質(zhì),如能避免出現(xiàn)狹長的三角形,因而相比其他剖分方式更具有實際應(yīng)用價值,本文研究的基于多核下大地形并行構(gòu)建就是以D-TIN的并行構(gòu)建入手,D-TIN串行方面的構(gòu)建經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟,然而在并行方面的研究雖然也有較多成果,但大多數(shù)都是針對分布式多處理機的集群環(huán)境進行的,很少有關(guān)于D-TIN在單機多核環(huán)境下的應(yīng)用,為了充分利用有限的資源,挖掘單臺計算機的并行潛能,本文設(shè)計出了一套適合多核環(huán)境下的D-TIN并行構(gòu)建方案。主要的研究內(nèi)容和成果包括以下幾個方面:(1)本文對D-TIN并行構(gòu)建過程所涉及到的包括矢量數(shù)據(jù)讀取、可視化方法、無約束與約束情況下三角網(wǎng)的構(gòu)建方法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、并行模型、并行方式、數(shù)據(jù)劃分策略等理論都做了詳細的介紹,為整個論文的研究奠定了良好的理論基礎(chǔ)。(2)通過分析總結(jié)當(dāng)前D-TIN并行研究現(xiàn)狀,提出了基于分治算法結(jié)合四方邊緣結(jié)構(gòu),以O(shè)pen Mp為多核并行模型的并行設(shè)計方案。(3)對無約束域離散點三角網(wǎng)的并行構(gòu)建中關(guān)于子凸包并行構(gòu)建和并行合并算法進行了詳細描述,并通過具體實驗生成了并行與串行構(gòu)建的結(jié)果,比較了時間效率、加速比和并行效率等,結(jié)果證明多核并行設(shè)計方案切實可行。(4)為了更加真實的表達地形實際情況,本文加入了約束地物(如房屋、河流等)來進行并行構(gòu)建,主要通過插入以多邊形為例的約束地物,研究了頂點插入、邊插入和內(nèi)部清空整個流程的算法,并對其并行改造做了介紹,同樣通過具體實驗生成了并行與串行的構(gòu)建結(jié)果,評估了各指標(biāo)。實驗證明采用并行方式實現(xiàn),能有效提高整體性能,節(jié)約時間成本。
【關(guān)鍵詞】：D-TIN 多核并行 分治算法 四方邊緣結(jié)構(gòu) OpenMP
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP338.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-16
• 1.1 研究背景及意義7-9
• 1.1.1 研究背景7-8
• 1.1.2 研究意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 D-TIN串行構(gòu)建算法現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 D-TIN并行構(gòu)建算法現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線13-14
• 1.3.1 研究內(nèi)容13
• 1.3.2 技術(shù)路線13-14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 相關(guān)理論技術(shù)介紹16-35
• 2.1 矢量數(shù)據(jù)讀取和處理16-17
• 2.1.1 GDAL簡介16
• 2.1.2 OGR操作矢量數(shù)據(jù)16-17
• 2.2 OpenGL在三角網(wǎng)可視化中的應(yīng)用17-19
• 2.2.1 OpenGL簡介17-18
• 2.2.2 Qt中的OpenGL可視化模塊18-19
• 2.3 Delaunay三角網(wǎng)剖分算法19-27
• 2.3.1 Delaunay三角網(wǎng)性質(zhì)19-20
• 2.3.2 四方邊緣結(jié)構(gòu)Quad-Edge20-22
• 2.3.3 非約束Delaunay三角網(wǎng)剖分22-25
• 2.3.4 約束Delaunany三角網(wǎng)剖分25-27
• 2.4 多核并行計算理論27-31
• 2.4.1 并行計算概述27-28
• 2.4.2 多核并行方式28
• 2.4.3 D-TIN并行構(gòu)建算法數(shù)據(jù)劃分策略28-31
• 2.5 共享內(nèi)存模型OpenMP31-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第三章 無約束域離散點三角網(wǎng)并行構(gòu)建35-52
• 3.1 實驗環(huán)境與平臺搭建35-37
• 3.2 基于四方邊緣結(jié)構(gòu)的分治算法并行實現(xiàn)37-47
• 3.2.1 數(shù)據(jù)分割生成子網(wǎng)凸包39-42
• 3.2.2 子網(wǎng)合并方法42-47
• 3.3 三角網(wǎng)并行構(gòu)建動態(tài)繪制47-48
• 3.4 實驗性能測試與分析48-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 約束地物并行插入構(gòu)建52-68
• 4.1 非凸多邊形網(wǎng)格化填充52-53
• 4.2 約束點逐點插入過程53-56
• 4.2.1 點快速定位53-55
• 4.2.2 Lop優(yōu)化過程55-56
• 4.3 基于對角線交換法下約束邊動態(tài)嵌入56-58
• 4.4 清空約束多邊形內(nèi)部邊58-60
• 4.5 實驗性能測試與分析60-62
• 4.6 三維地形可視化62-66
• 4.7 本章小結(jié)66-68
• 第五章 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 研究結(jié)論68-69
• 5.2 問題與展望69-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73-74
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果74-75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 顏林;朱永杰;;改進的構(gòu)建約束Delaunay三角網(wǎng)的算法[J];北京石油化工學(xué)院學(xué)報;2010年02期

2 袁正午;侯林;彭軍還;;點集收集分配的Delaunay三角網(wǎng)快速生成算法及實現(xiàn)[J];測繪科學(xué);2011年05期

3 馬洪濱;郭甲騰;何群;劉馨蕊;;帶島嶼多邊形Delaunay三角剖分算法[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年05期

4 宋曉眉;張曉東;李建林;;一種高準(zhǔn)確度的約束Delaunay三角網(wǎng)生成算法研究[J];地理與地理信息科學(xué);2009年01期

5 賈婷;魏祖寬;唐曙光;金在弘;;一種面向并行空間查詢的數(shù)據(jù)劃分方法[J];計算機科學(xué);2010年08期

  本文關(guān)鍵詞：單機多核環(huán)境下的TIN地形并行構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：325665