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虚拟水电仿真系统中要实现大规模的可视化场景,最关键的步骤在于三维模型制作,即几何建模。对已经存在的仿真对象,可以采样物体点集,通过表面重建技术来构造逼真的虚拟环境。由三维测量散乱点云数据构建三角网格表面模型是其中基础而重要的一环。但目前的三角剖分算法在剖分结果、执行效率等方面都存在很大的问题。 本文首先对三角剖分的概念和概况进行了研究,分析了两种主要方法即平面投影法和空间直接剖分方法。针对现有成熟的算法中还存在的问题,本文改进了一种区域生长算法。在实现以空间区域生长三角网格的构建算法中,提出了选取Z值最大的点作为种子点,构造种子三角形,然后由边界边开始,寻找除了满足Delaunay准则外,还需符合距离约束,空间合理性,法向量一致性等保证网格拓扑正确性要求的最优点,进行三角形扩展。本文还采用优化的k-d树的数据结构来加快点邻域的搜索速度,并在空间生长的过程中动态删除封闭点和封闭边的方式来减少搜索时间,提高剖分速度。 最后,本文将该算法应用到虚拟水电仿真系统中可视化场景的实物建模,以验证其正确性和高效性。