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基于R-Tree的CAD图元快速索引研究

作　者: 田星星
导　师: 朱林；罗年猛
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 计算机辅助设计快速显示 CAD图元数据检索 R-Tree
分类号: TP391.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 17次
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内容摘要

当CAD系统处理数量较大的图元数据时,自主产权的CAD系统相对AutoCAD等大型CAD系统,会出现明显的显示滞后现象。图形的显示过程包括从数据库选择图元数据,对编辑处理的消息响应,对图形的重绘,最后是在硬件上显示结果。为了改善显示滞后的状况,本文从改进与优化CAD系统图元数据索引结构的角度出发,对图形显示优化进行了研究与分析。R-Tree索引结构是一种具有快速性与动态性的空间索引技术,它是基于空间数据最小边界矩形的大小与位置构造的,在地理信息系统中得到了商业化的应用。对于二维CAD图元数据,如果直接使用R-Tree索引结构,则R-Tree的优点并不能有效的发挥,要将R-Tree引入CAD系统中,需要对其进行改进。本文在对R-Tree索引结构的特征以及插入、删除、查找关键算法进行详细的研究后,分析了影响其查找速率的因素。阐述了不能直接使用R-Tree索引结构作为CAD图元数据索引结构的原因。此外,对另一种常见的空间索引技术——空间四叉树索引结构的特征及其算法进行了研究与分析。本文在对R-Tree和空间四叉树这两种数据索引技术深入研究的基础上,提出了适用于CAD图元数据的、基于R-Tree索引结构、结合四叉树的区域划分技术的索引结构,设计了其插入、删除及查找算法。改进的索引结构具有R-Tree索引结构动态性的特点,通过区域划分技术的引入减少了图元边界的交迭状况,减少了单棵R-Tree的树高,提高了图元数据的索引速度。研究测试表明,改进后的结构相对于R-Tree结构以及线性链表,其查找算法的速率较快。改进后的索引结构,提高了数据查找的效率,能够加快CAD系统在图元数据处理时的图形显示。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
1 绪论  7-15
  1.1 研究目的和意义  7-8
  1.2 研究背景  8-13
  1.3 本文的主要研究工作  13-14
  1.4 全文结构安排及内容概要  14-15
2 R-Tree 和四叉树索引技术  15-29
  2.1 R-Tree 索引技术  15-24
  2.2 空间四叉树索引技术  24-28
  2.3 本章小结  28-29
3 基于R-Tree 的CAD 图元索引改进设计  29-44
  3.1 改进索引的基本设计思想  29-36
  3.2 改进索引算法  36-43
  3.3 本章小结  43-44
4 性能测试及分析  44-49
  4.1 实验环境  44-45
  4.2 测试结果及性能分析  45-48
  4.3 本章小结  48-49
5 发展与展望  49-51
  5.1 全文总结  49
  5.2 展望  49-51
致谢  51-52
参考文献  52-54

基于R-Tree的CAD图元快速索引研究

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