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📐 德劳内三角剖分生成器

从随机或点击的点生成德劳内三角剖分,并可叠加显示沃罗诺伊图。德劳内三角剖分会最大化最小角,从而避免又细又尖的三角形。

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提示:点击画布上任意位置即可添加一个点。

指南

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什么是德劳内三角剖分?

一组点的德劳内三角剖分是指这样一种三角剖分:任何三角形的外接圆内部都不包含其他的点。这一空外接圆性质使它在所有三角形中最大化最小角,从而避免了其他剖分方式产生的又长又细的三角形。它以1934年提出该方法的俄国数学家鲍里斯·德劳内命名,在需要形状良好的三角形时是首选的三角剖分。
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德劳内与沃罗诺伊的对偶性

德劳内三角剖分是沃罗诺伊图的对偶。若把沃罗诺伊单元共享一条边的每一对点连接起来,得到的正是德劳内三角剖分。也就是说,每条德劳内边与一条沃罗诺伊边相交,每个三角形对应其外心处的一个沃罗诺伊顶点。打开沃罗诺伊叠加即可将两种结构一起绘出,观察单元与三角形如何相互对应。
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应用

德劳内三角剖分广泛出现在科学与工程中:用于地图和游戏的地形与网格生成、依赖良态三角形保持仿真稳定的有限元分析、散乱数据的空间插值,以及把点云转换为表面的计算机图形学与三维重建。其质量保证使它成为将散乱点转化为可用网格时的默认选择。

常见问题

是什么让三角剖分成为"德劳内"的?
空外接圆性质:对剖分中的每个三角形,该三角形的外接圆内部都不含集合中的其他任何点。若所有三角形都满足这一点,该剖分即为德劳内剖分。
为什么要避免细长三角形?
细长的三角形会在插值和仿真中引发数值问题——小角度会放大误差并使矩阵病态。德劳内三角剖分最大化最小角,给出点集所能实现的形状最佳的三角形。
它与沃罗诺伊图有何关系?
两者互为对偶。连接沃罗诺伊单元共享一条边的点即得到德劳内三角剖分,因此叠加显示可让你同时看到两者。