[發(fā)明專利]基于Z曲線編碼的正二十面體不同格網(wǎng)互操作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111006594.3
• 申請(qǐng)日: 2021-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN113689561B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李亞路;孫文彬;趙學(xué)勝;范德芹;羅富麗;段遠(yuǎn)征
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): G06T17/05
• 分類號(hào): G06T17/05;G06T17/10;G06T17/20;G06T19/00;G06T9/00
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 王悅

1.一種基于Z曲線編碼的正二十面體不同格網(wǎng)互操作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：正二十面體菱形網(wǎng)格編碼；

首先，將二十面體初始的20個(gè)三角形按南北向兩兩合并，形成10個(gè)基礎(chǔ)菱形，用四位二進(jìn)制數(shù)來表示初始十個(gè)菱形的編碼；每個(gè)基礎(chǔ)菱形剖分成4個(gè)子菱形塊，如此遞歸，直到單元分辨率滿足一定需求為止，通過施耐德等積投影投到球面形成球面菱形網(wǎng)格；嵌套菱形網(wǎng)的自然層次性，使其對(duì)某一實(shí)際應(yīng)用提供一個(gè)合適尺寸的網(wǎng)格；菱形網(wǎng)格用Z曲線編碼，

S2：基于正二十面體構(gòu)建球面三角形網(wǎng)格，包括以下子步驟：

S21：首先，取二十面體每個(gè)三角形邊的中點(diǎn)，并依次連接各邊的中點(diǎn)，一個(gè)初始三角形剖分成四個(gè)三角形，按照此規(guī)則遞歸剖分，得到所需分辨率的三角形網(wǎng)格；

S22：將正二十面體上剖分的規(guī)則網(wǎng)格經(jīng)施耐德等積投影投到球面得到球面三角形網(wǎng)格，由于三角形單元方向不唯一，分上三角形和下三角形，借助菱形對(duì)其編碼；

編碼規(guī)則是:三角形單元CA的編碼是0001001100，前四位是基礎(chǔ)菱形編碼，第五位和第六位表示三角形方向，00表示上三角形，01表示下三角形，后四位表示三角形所屬菱形單元的Z曲線編碼，根據(jù)剖分層次的增加，Z曲線編碼長度也相應(yīng)的增加；

S3：正二十面體六邊形網(wǎng)格編碼；

選擇4孔六邊形網(wǎng)格；每個(gè)初始菱形包括四個(gè)六邊形單元，還有兩個(gè)六邊形單元不屬于任何菱形，將不屬于菱形的定義為南北極單元，由于球面六邊形網(wǎng)格每層都包括12個(gè)五邊形單元，因此，在形成球面六邊形格網(wǎng)時(shí)，對(duì)菱形頂點(diǎn)處的12個(gè)六邊形單元進(jìn)行剪裁形成五邊形單元；一個(gè)六邊形生成7個(gè)子單元，再經(jīng)過施耐德等積投影投到球面形成球面六邊形網(wǎng)格；

為了保證編碼的唯一性和便于Z曲線編碼，規(guī)定一個(gè)六邊形生成右邊的四個(gè)子單元；

S4：正二十面體三角形、菱形和六邊形互操作

根據(jù)上邊正二十面體三角形、菱形和六邊形Z曲線的編碼規(guī)則，六邊形與菱形編碼轉(zhuǎn)換規(guī)則為第n層六邊形與第n層菱形編碼是一一對(duì)應(yīng)的；三角形與菱形編碼轉(zhuǎn)換根據(jù)上邊二十面體三角形編碼規(guī)則來轉(zhuǎn)換，三角形編碼除去三角形方向碼就是所對(duì)應(yīng)的菱形編碼，菱形編碼加上三角形方向碼就是對(duì)應(yīng)的三角形編碼；三角形與六邊形的編碼轉(zhuǎn)換規(guī)則是第n層六邊形編碼與第n-1層三角形編碼對(duì)應(yīng)，左上兩個(gè)六邊形屬于上三角形，右下兩個(gè)六邊形屬于下三角形；

S22中的編碼規(guī)則是:三角形單元CA的編碼是0001001100，前四位是基礎(chǔ)菱形編碼，第五位和第六位表示三角形方向，00表示上三角形，01表示下三角形，后四位表示三角形所屬菱形單元的Z曲線編碼，根據(jù)剖分層次的增加，Z曲線編碼長度也相應(yīng)的增加。