Python实现Delaunay三角剖分之Bowyer-Watson算法

目录

      • 第一部分:Delaunay三角剖分与Bowyer-Watson算法简介
        • 1.1 什么是Delaunay三角剖分?
        • 1.2 Bowyer-Watson算法简介
      • 第二部分:Bowyer-Watson算法的步骤
        • 2.1 算法步骤概述
        • 2.2 关键步骤分析
      • 第三部分:Python面向对象实现Bowyer-Watson算法
        • 3.1 代码实现
      • 第四部分:案例1 - 动态点集更新的Delaunay三角剖分(观察者模式)
        • 4.1 问题描述
        • 4.2 实现代码
      • 第五部分:案例2 - 可配置的外接圆计算策略(策略模式)
        • 5.1 实现代码
      • 总结

下面是关于 Delaunay三角剖分之Bowyer-Watson算法的博客结构。Bowyer-Watson算法是一个经典且高效的Delaunay三角剖分构建算法。本博客将分为五个部分,包括Bowyer-Watson算法的原理、Python面向对象实现、使用不同设计模式的案例,以全面理解和实现该算法。


第一部分:Delaunay三角剖分与Bowyer-Watson算法简介

1.1 什么是Delaunay三角剖分?

Delaunay三角剖分是一种最优的平面三角剖分算法,能够生成一组点的三角剖分网格,使得每个三角形的外接圆内不包含其他点。这种性质能够最大化三角形最小角度,从而避免生成细长的三角形。Delaunay三角剖分广泛应用于计算机图形学、地理信息系统(GIS)、科学计算等领域。

1.2 Bowyer-Watson算法简介

Bowyer-Watson算法是构造Delaunay三角剖分的一种增量法,最早由Adrian Bowyer和David Watson提出。其主要思想是将点逐个添加到已有的三角剖分中,并移除所有不满足Delaunay条件的三角形区域,再用新添加的点创建新的三角形。算法简单且高效,适合动态更新点集的应用。

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