1.一種密度控制的平面區(qū)域自適應(yīng)采樣方法,其特征在于,包括如下步驟:
a.輸入平面區(qū)域Ω的邊界以及采樣密度函數(shù)f(x,y):輸入平面區(qū)域Ω的邊界,該邊界用曲線或曲線集表示,或者使用平面多邊形表示,或由曲線與線段的組合來表示;確定采樣密度函數(shù)f(x,y),該函數(shù)對于平面區(qū)域Ω內(nèi)的任意一點(x,y),均能給出大于0的值;
b.確定覆蓋平面區(qū)域Ω的凸多邊形Γ,產(chǎn)生初始采樣點集:在平面上確定一個覆蓋平面區(qū)域Ω的凸多邊形Γ,并在多邊形Γ內(nèi)生成初始采樣點集P,其中凸多邊形Γ是平面上覆蓋平面區(qū)域Ω的任意凸多邊形;
c.在凸多邊形Γ內(nèi)構(gòu)建點集P的Voronoi圖V,并求出圖V中各頂點的密度:在平面上構(gòu)建點集P的Voronoi圖U;再將圖U位于凸多邊形Γ內(nèi)部的部分連同凸多邊形Γ的邊界,記為圖V,由圖V得到相應(yīng)的對偶三角網(wǎng)格,并記三角網(wǎng)格內(nèi)的三角形所構(gòu)成的集合為T;用密度函數(shù)f(x,y)計算圖V中各頂點的密度;
d.計算三角形集合T的平均分辨率及平均密度:根據(jù)密度函數(shù)f(x,y),確定三角形集合T中每個三角形的平均密度及平均分辨率,其中:三角形平均密度為三角形頂點密度的平均值,三角形平均分辨率為三角形平均密度與三角形面積的積;然后確定三角形集合T的平均密度及平均分辨率,其中:三角形集合T的平均密度為三角形集合T中所有三角形平均密度的平均值,三角形集合T的平均分辨率為三角形集合T中所有三角形平均分辨率的平均值;
e.對點集P進(jìn)行自適應(yīng)增點和刪點操作:根據(jù)三角形集合T中各三角形平均分辨率與三角形集合T平均分辨率的大小關(guān)系,對點集P進(jìn)行增刪采樣點操作;
f.對Voronoi圖V進(jìn)行重心化處理:依據(jù)密度函數(shù)f(x,y),計算圖V中各Voronoi子區(qū)域的加權(quán)平均點,其中加權(quán)平均點由子區(qū)域頂點及頂點密度共同確定;將圖V中所有子區(qū)域的采樣點的位置移動到加權(quán)平均點處;
g.生成平面區(qū)域Ω內(nèi)符合密度函數(shù)f(x,y)分布規(guī)律的采樣點集:重復(fù)執(zhí)行步驟c-f,直至點集P中的點的位置趨于穩(wěn)定;刪除點集P中位于平面區(qū)域Ω以外的點,得到平面區(qū)域Ω內(nèi)符合密度函數(shù)f(x,y)分布規(guī)律的采樣點集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密度控制的平面區(qū)域自適應(yīng)采樣方法,其特征在于,所述步驟e的具體步驟為:
設(shè)定兩個采樣控制參數(shù)μ1與μ2,且μ1<μ2,對三角形集合T做如下處理:
1)若三角形集合T中存在三角形t的平均分辨率小于三角形集T的平均分辨率的μ1倍,且三角形t的平均密度小于三角形集合T的平均密度,則從采樣點集P中刪除三角形t的各頂點,并向采樣點集P中添加三角形t的加權(quán)平均點作為新采樣點;
2)若三角形集合T中存在三角形t的平均分辨率大于三角形集T的平均分辨率的μ2倍,且三角形t的平均密度大于三角形集合T的平均密度,則直接向采樣點集P中添加三角形t的加權(quán)平均點作為新采樣點。