Введение
Представление поверхности в виде треугольной сетки с поднятыми вершинами В компьютерной графике треугольная нерегулярная сеть (TIN) представляет собой непрерывную поверхность, состоящую полностью из треугольных фасетов (треугольная сетка), используемую в основном в качестве дискретной глобальной сетки в первичном моделировании высоты. Вершины этих треугольников создаются из полевых записанных точечных высот различными способами, включая обследование с помощью обычных методов, глобальной системы позиционирования в режиме реального времени (GPS RTK), фотограмметрии или каких-либо других средств. В сочетании с трехмерными (x, y, z) данными и топографией, TIN полезны для описания и анализа общих горизонтальных (x, y) распределений и отношений. Цифровые структуры данных TIN используются в различных приложениях, включая географические информационные системы (ГИС) и компьютерное проектирование (CAD) для визуального представления топографической поверхности. TIN - это векторное представление физической поверхности суши или морского дна, состоящее из нерегулярно распределенных узлов и линий с трехмерными координатами (x, y, z), которые расположены в сети не перекрывающихся треугольников. TIN состоит из треугольной сети вершин, известных как точки массы, с соответствующими координатами в трех измерениях, соединенных краями, чтобы сформировать треугольную тесселяцию. Трехмерные визуализации легко создаются путем визуализации треугольных фассет. В регионах, где есть небольшое изменение высоты поверхности, точки могут быть широко расставлены, в то время как в районах с более интенсивным изменением высоты плотность точки увеличивается. ИНН, используемый для представления местности, часто называют цифровой моделью возвышения (DEM), которая может быть использована для создания цифровых моделей поверхности (DSM) или цифровых моделей местности (DTM). Преимущество использования TIN по сравнению с растровой цифровой моделью возвышения (DEM) в картографировании и анализе заключается в том, что точки TIN распределяются переменным образом на основе алгоритма, который определяет, какие точки наиболее необходимы для создания точного представления местности. Таким образом, ввод данных является гибким, и необходимо хранить меньше точек, чем в растровом DEM с регулярно распределенными точками. Хотя TIN может считаться менее подходящим, чем растровый DEM для определенных видов ГИС-приложений, таких как анализ наклона и аспекта поверхности, он часто используется в CAD для создания контурных линий. Из DEM можно сформировать DTM и DSM. DEM может быть интерполирован из TIN. TIN основаны на триангуляции Делоне или ограничениях Делоне. Треугольники Delaunay рекомендуются в сравнении с треугольниками с ограничениями. Это связано с тем, что полученные TIN, вероятно, содержат меньше длинных тонких треугольников, которые нежелательны для анализа поверхности. Кроме того, интерполяция естественных соседей и генерация многоугольников Тиссена (Вороной) может быть выполнена только на конформных триангуляциях Делоне. Ограниченная треугольница Делоне может быть рассмотрена, когда вам нужно явно определить определенные края, которые гарантированно не будут изменены (то есть разделены на несколько краев) треугольником. Ограниченные триангуляции Делоне также полезны для минимизации размера TIN, поскольку они имеют меньше узлов и треугольников, где разрывные линии не уплотнены. Модель TIN была разработана в начале 1970-х годов как простой способ создания поверхности из набора нерегулярно расположенных точек. Первая треугольная нерегулярная сетевая программа для ГИС была написана В. Рэндольфом Франклином под руководством Дэвида Дугласа и Томаса Пьюкера (Поикера) в канадском университете Саймона Фрейзера в 1973 году.
In computer graphics, a triangulated irregular network (TIN) is a representation of a continuous surface consisting entirely of triangular facets (a triangle mesh), used mainly as Discrete Global Grid in primary elevation modeling. The vertices of these triangles are created from field recorded spot elevations through a variety of means including surveying through conventional techniques, Global Positioning System Real Time Kinematic (GPS RTK), photogrammetry, or some other means. Associated with three dimensional (x, y, z) data and topography, TINs are useful for the description and analysis of general horizontal (x, y) distributions and relationships. Digital TIN data structures are used in a variety of applications, including geographic information systems (GIS), and computer aided design (CAD) for the visual representation of a topographical surface. A TIN is a vector based representation of the physical land surface or sea bottom, made up of irregularly distributed nodes and lines with three dimensional coordinates (x, y, z) that are arranged in a network of non overlapping triangles. A TIN comprises a triangular network of vertices, known as mass points, with associated coordinates in three dimensions connected by edges to form a triangular tessellation. Three dimensional visualizations are readily created by rendering of the triangular facets. In regions where there is little variation in surface height, the points may be widely spaced whereas in areas of more intense variation in height the point density is increased. A TIN used to represent terrain is often called a digital elevation model (DEM), which can be further used to produce digital surface models (DSM) or digital terrain models (DTM). An advantage of using a TIN over a rasterized digital elevation model (DEM) in mapping and analysis is that the points of a TIN are distributed variably based on an algorithm that determines which points are most necessary to create an accurate representation of the terrain. Data input is therefore flexible and fewer points need to be stored than in a raster DEM, with regularly distributed points. While a TIN may be considered less suited than a raster DEM for certain kinds of GIS applications, such as analysis of a surface's slope and aspect, it is often used in CAD to create contour lines. A DTM and DSM can be formed from a DEM. A DEM can be interpolated from a TIN. TIN are based on a Delaunay triangulation or constrained Delaunay. Delaunay conforming triangulations are recommended over constrained triangulations. This is because the resulting TINs are likely to contain fewer long, skinny triangles, which are undesirable for surface analysis. Additionally, natural neighbor interpolation and Thiessen (Voronoi) polygon generation can only be performed on Delaunay conforming triangulations. A constrained Delaunay triangulation can be considered when you need to explicitly define certain edges that are guaranteed not to be modified (that is, split into multiple edges) by the triangulator. Constrained Delaunay triangulations are also useful for minimizing the size of a TIN, since they have fewer nodes and triangles where breaklines are not densified. The TIN model was developed in the early 1970s as a simple way to build a surface from a set of irregularly spaced points. The first triangulated irregular network program for GIS was written by W. Randolph Franklin, under the direction of David Douglas and Thomas Peucker (Poiker), at Canada's Simon Fraser University, in 1973.
Форматы файлов
Для сохранения информации о TIN существует множество различных форматов файлов, включая Esri TIN, а также другие, такие как AquaVeo и ICEM CFD.