磁栅算法

① 什么是地理编码主要有哪三种方法其算法分别是怎样的

地理编码（Geocoding）又称地址匹配（address-matching），指建立地理位置坐标与给定地址一致性的过程。也是指在地图上找到并标明每条地址所对应的位置。地理编码是GIS中比较重要的一个功能。
地址匹配,或地理编码,就是一个通过地址中某路段的起始,终了位置,并同时考虑到单双号因素,以确定地理位置的过程.

一个大型的政府GIS要求能够将任何数据移植到空间坐标系中，这个过程包括对数据的准确分类和注册，以及使所有的数据能够与一个空间坐标系建立关联；从而保证数据库中的每一个对象被准确无误地叠加在地图上，建立空间信息与非空间信息之间的联系。因此，地理编码在城市空间定位和分析领域内具有非常广泛的应用，如满足城市规划建设以、公安部门119、110报警系统等基于位置的服务要求。

地理编码的方式主要有：反向地理编码服务、向量式地理编码、网格式地理编码

反向地理编码服务

反向地理编码服务实现了将地球表面的地址坐标转换为标准地址的过程，反向地理编码提供了坐标定位引擎，帮助用户通过地面某个地物的坐标值来反向查询得到该地物所在的行政区划、所处街道、以及最匹配的标准地址信息。通过丰富的标准地址库中的数据，可帮助用户在进行移动端查询、商业分析、规划分析等领域创造无限价值。

向量式地理编码

向量式地理编码(vector geocoding)指使用坐标参考系统去定义点、线、面特征的位置。 向量化(vectorization):指将网格式资料转换为向量形式的过程。

网格式地理编码

网格式地理编码(raster geocoding)指使用建立于矩阵或方格的座标系统来标定位置，这样的位置资料包含栏与列，称为图元(pixel)。 栅格化(rasterization)指将向量式资料转换为网格形式的过程。

② 机器人自动跟随是如何实现的,使用的什么技术

智能跟随系统采用微型天线整列和无线通信技术。

能精确测量人员佩戴的标签到跟随模块的距离以及角度，无遮挡情况下测距精度可以到10厘米，角度测量精度可以到5度，作用距离可以到20米，而且抗干扰能力强，不受光线等环境的影响，功耗低，体积小。

人员佩戴模块和机器人跟随模块通信的时候，通过电磁波的飞行时间测量漏祥出人液升员到机器人的距离，通过测量微型天线阵列上相位差来计算出人员相对机器人的方向,将这些信息送给机器人的处理器来调整运动控制单元，从而达到智能跟随的目的。

智能搬运机器人采用uwb跟随，通过与人协作，将机闹搜老器的高效不知劳累，与人的灵活相结合。实现了零散重物的高效安全搬运。

③ 陀螺仪和编码器都是角速度传感器，他们有什么关系和区别

陀或大螺仪和编码器都是角速度传感器，同时作为速度信号，加速度信号感应；
陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的歼团野一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。
编码器（encoder）是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数氏喊字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。

④ 由同一物体不同角度的图片经过复杂的算法就可以得到他的3d立体模型，这个算法具体是怎样处理数据的

3D芯片的处理对象是多边形表示的物体。用多边形表示物体有两个优点：首先是直接（尽管繁琐），
多边形表示的物体其表面的分段线性特征除轮廓外可以通过明暗处理(shading)技术消除；其次是仅存储多边形顶点的几何信息，
多边形内部每个象素的明暗颜色计算所需的信息由这些顶点信息插值而来，这正是易于用图形硬件支持的快速明暗处理技术。
支持多边形绘制的图形硬件同样也可以绘制由双三次曲面片表示的物体，通过对这种物体的表面进行三角剖分，
用逼近的三角形网格代替原物体的曲面表示就可以做到这一点。
当然，用多边形表示物体也有其缺点，如增加了纹理映射和阴影生成的难度，当需要详细表示复杂物体时所需的三角形数量将变得非常庞大。

将多边形表示的物体显示到计算机屏幕上，这一过程涉及物体在计算机内部的表示方式即物体的数据结构，
由物体组成的场景的组织结构，物体从场景到屏幕空间要经过的一系列变换，以及产生最终屏幕图象要经过的一系列光栅化处理。
这些方面都涉及到特定的处理算法,相应的算法又有许多不同的变种。
下面仅就3D芯片涉及的图形处理过程及相关算法做一简单分析介绍，这些是理解3D图形处理及图形硬件的基础。

⑤ 运动控制器2：GRBL的核心结构体block_t和BRESENHAM算法

typedef struct {

  第一部分：bresenham算法需要的入口条件，包括运动方向，X,Y,Z各需要运动多少步，以及完成这个BLOCK需要运动多少步。

  uint8_t  direction_bits;            //

  uint32_t steps_x, steps_y, steps_z; //

  int32_t  step_event_count;          //

Bresenham直线算法是用来描绘由两点所决定的直线的算法，它会算出一条线段在 n 维光栅上最接近的点。这个算法只会用到较为快速的整数加法、减法和位元移位，常用于绘制电脑画面中的直线。是计算机图形学中最先发展出来的算法。

GRBL中，圆弧是用直线段来接近描述的，所以不需要考虑，直接的画法通过下面的判断器，X先走。

把纵轴的一个方格的一半作为基准，如果在基准点以上，则Y轴走一步，如果在下面，则X继续走一步。而step_event_count为最终走的总步数，为X+Y总步数。

第二部分：

调度器用于计算加速度的内容，也就是说，BRESENHEM用到的是梯形加速度，我们需要计算梯形的各个表征值。

  float nominal_speed;              // 匀速运动速度

  float entry_speed;                // 从一个BLOCK进入到这个BLOCK的速度

  float max_entry_speed;            // 最大的进入速度

  float millimeters;                // BLOCK运动的实际mm距离

  uint8_t recalculate_flag;          // 重新计算梯度的FLAG

  uint8_t nominal_length_flag;        // 是否进入了匀速的FLAG

  第三部分：

实际梯形的各个参数计算

  uint32_t initial_rate;              // 梯形运动初始值 

  uint32_t final_rate;                // 梯形运动结束

  int32_t rate_delta;                //计算加速度

  uint32_t accelerate_until;          // 加速度阶段运动的距离

  uint32_t decelerate_after;          // 减速度阶段运行的距离

  uint32_t nominal_rate;              // 匀速阶段运行的距离

} block_t;

实际上，BLOCK的执行需要一定的时间，所以没有执行完成的BLOCK需要列队进行等待，所以需要用到调度器。

目前，3D打印机做开源的主要用到了Marlin固件，其实核心算法就是GRBL,加入了两轴材料挤出的步进电机轴，另外还用到了一个开源的温控PID算法，这个我们暂时用不上，不再考虑。

在找Marlin固件时发现了一个好的芯片，TC2100这颗IC卖出的价格在20元以上，而市面上用的1.5A电流的芯片大部分只卖到了4元左右，这颗IC的核心优势就是细分数，看了一下资料，也用到了他们的专利算法：一种新型的PWM算法，淘宝上卖出的模块价格在37元左右，其实还有不少的利润空间，可惜拿货估计有点麻烦，订单小了估计都不好拿货。

另外需要注意的是，初始化的参数是存放在EEPROM中的，GRBL也有一个EEPROM的函数，但是实际上我们定义了我们新的EEPROM函数，用到的是W24512,至于这一块如何移植，后文再介绍。

⑥ 计算机制图中栅格差值算法的种类

你是想问计算机制图中栅格差值算法的种类是什么吗？计算机制图中栅格差值算法的种类有以下：
1、IDW:确定性插值方法，每个栅格单元内的样本点数据距离单元内加权平均距离点的距离为自变量，点对平均距离点的影响与其距离幂值成反比，适合样本密集情况下进行分析。
2、Kriging与IDW类似，通物纤凳过半变异函数，可以对预测的确定性或准确性提供某种度量。
3、Spline：确定性插值方法。使用可罩旅最小化竖指整体表面曲率的数学函数来估计值，以生成恰好经过输入点的平滑表面。

⑦ 栅格化的基本实现方法

最基础的栅格化算法将多边形表示的三维场景渲染到二维表面。多边形由三角形的集合表示，三角形由三维空间中的三个顶点表示。在最简单的实现形式中，栅格化工具将顶点数据映射到观察者显示器上对应的二维坐标点，然后对变换出的二维三角形进行合适的填充。 一旦三角形顶点转换到正确的二维位置之后，这些位置可能位于观察窗口之外，也可能位于屏幕之内。裁剪就是对三角形进行处理以适合显示区域的过程。
最常用的技术是Sutherland-Hodgeman裁剪算法。在这种方法中，每次测试每个图像平面的四条边，对于每个边测试每个待渲染的点。如果该点位于边界之外，就剔除该点。对于与图像平的面边相交的三角形边，即边的一个顶点位于图像内部一个位于外部，那么就在交叉点插入一个点并且移除外部的点。 传统的栅格化过程的最后一步就是填充图像平面中的二维三角形，这个过程就是扫描变换。
第一个需要考虑的问题就是是否需要绘制给定的像素。一个需要渲染的像素必须位于三角形内部、必须未被裁掉，并且必须未被其它像素遮挡。有许多算法可以用于在三角形内进行填充，其中最流行的方法是扫描线算法。
由于很难确定栅格化引擎是否会从前到后绘制所有像素，因此必须要有一些方法来确保离观察者较近的像素不会被较远的像素所覆盖。最为常用的一种方法是深度缓存，深度缓存是一个与图像平面对应的保存每个像素深度的二维数组。每个像素进行绘制的时候都要更新深度缓存中的深度值，每个新像素在绘制之前都要检查深度缓存中的深度值，距离观察者较近的像素就会绘制，而距离较远的都被舍弃。
为了确定像素颜色，需要进行纹理或者浓淡效果计算。纹理图是用于定义三角形显示外观的位图。每个三角形顶点除了位置坐标之外都与纹理以及二维纹理坐标 (u,v) 发生关联。每次渲染三角形中的像素的时候，都必须在纹理中找到对应的纹素，这是根据在屏幕上像素与顶点的距离在与纹理坐标相关联的三角形顶点之间插值完成的。在透视投影中，插值是在根据顶点深度分开的纹理坐标上进行的，这样做就可以避免透视缩减（perspective foreshortening）问题。
在确定像素最终颜色之前，必须根据场景中的所有光源计算像素上的光照。在场景中通常有三种类型的光源。定向光是在场景中按照一个固定方向传输并且强度保持不变的光。在现实生活中，由于太阳距离遥远所以在地球上的观察者看来是平行光线并且其衰减微乎其微，所以太阳光可以看作是定向光。点光源是从空间中明确位置向所有方向发射光线的光源。在远距离的物体上的入射光线会有衰减。最后一种是聚光灯，如同现实生活中的聚光灯一样，它有一个明确的空间位置、方向以及光锥的角度。另外，经常在光照计算完成之后添加一个环境光值以补偿光栅化无法正确计算的全局照明效果。
有许多可以用于光栅化的浓淡算法。所有的浓淡处理算法都必须考虑与光源的距离以及遮蔽物体法向量与光照入射角。最快的算法让三角形中的所有像素使用同样的亮度，但是这种方法无法生成平滑效果的表面。另外也可以单独计算顶点的亮度，然后绘制内部像素的时候对顶点亮度进行插值。速度最慢也最为真实的实现方法是单独计算每点的亮度。常用的浓淡模型有 Gouraud shading 和 Phong shading。

⑧ 关于Bresenham算法的求助

今天一下子遇到三个类似的问题，所以我这篇东西就连续复制粘贴了三遍：

（下面的坐标本来是有下标的，但复制过来就变没了，你可能看的有点晕）

Bresenham算法是Bresenham提出的一种光栅线生成算法！

DDA算法表面上看起来很有效，并且代码也比较容易实现，但是显示每个像素都需要进行一次浮点数加法运算，而Bresenham算法的最大优点是不需要进行浮点数运算！这是一种精确而有效的光栅线生成算法，该算法仅使用增量整数计算，计算速度比DDA要快，另外，Bresenham算法还可用于显示圆和其他曲线，这里暂时只显示直线！

与DDA一样，我们假设线段的两个端点坐标是整数值（x0,y0）（xEnd,yEnd）,且斜率m满足0<=m>=1!坐标轴的垂直轴表示扫描线位置，水平轴标识像素列，假设以单位x间隔取样，需要确定下一个每次取样时两个可能的像素位置中的哪一个更接近于线路径！

从给定线段的左端点（x0,y0）开始,逐步处理每个后继列（x位置），并在其扫描线y值最接近线段的像素处描出一点，假如已经确定要显示的像素在（xk,yk），那么下一步就要确定在列xk+1=xk+1上绘制哪个像素，是在位置(xk+1,yk)还是在(xk+1,yk+1)

在取样位置xk+1，我们使用dlower和pper来标识两个像素与数学上线路径的垂直偏移（就是通过这两个值来比较哪个点离线上的点最近，以下推导过程你可能看得有点晕，但都是为了推出后续的点而已，你可以结合下面例子程序中的Bresenham函数来看），在像素列xk+1处的直线上的y坐标根据直线方程可计算得：

y=m(xk+1)+b

那么可求得：

dlower=y-yk=m(xk+1)+b-yk

pper=(yk+1)-y=yk+1-m(xk+1)-b

令斜率m=dy/dx,引入决策参数Pk，定义为：

Pk=dx(dlower-pper)

=2dx*xk-2dy*yk+c

C是一个常数，值为2dx+dx(2b-1)

由此可以计算得到

pk+1=Pk+2dy-2dx(yk+1-yk)

其中yk+1-yk取0还是取1取决于参数Pk的符号，Pk为负时取0，Pk非负时取1！

而Pk为负时，下一个要绘制的点就是（xk+1,yk）且pk+1=Pk+2dy

Pk为非负时则下一个要绘制的点就是（xk+1,yk+1）且pk+1=Pk+2dy-2dx

至此，Bresenham算法介绍完毕，以下为某个示例：

#include<gl/glut.h>

#include<math.h>

#include<stdio.h>

voiddraw_pixel(intix,intiy)

{

glBegin(GL_POINTS);

glVertex2i(ix,iy);

glEnd();

}

voidBresenham(intx1,inty1,intxEnd,intyEnd)

{

intdx=abs(xEnd-x1),dy=abs(yEnd-y1);

intp=2*dy-dx;

inttwoDy=2*dy,twoDyMinusDx=2*dy-2*dx;

intx,y;

if(x1>xEnd)

{

x=xEnd;y=yEnd;

xEnd=x1;

}

else

{

x=x1;

y=y1;

}

draw_pixel(x,y);

while(x<xEnd)

{

x++;

if(p<0)

p+=twoDy;

else

{

y++;

p+=twoDyMinusDx;

draw_pixel(x,y);

}

}

}

voiddisplay()

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

Bresenham(0,0,400,400);

glFlush();

}

voidmyinit()

{

glClearColor(0.8,1.0,1.0,1.0);

glColor3f(0.0,0.0,1.0);

glPointSize(1.0);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

gluOrtho2D(0.0,500.0,0.0,500.0);

}

voidmain(intargc,char**argv)

{

glutInit(&argc,argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);

glutInitWindowSize(500,500);

glutInitWindowPosition(200.0,200.0);

glutCreateWindow("CG_test_Bresenham_Lineexample");

glutDisplayFunc(display);

myinit();

glutMainLoop();

}

运行效果：

⑨ GIS 学科都是有哪些重要的算法谢谢

一 空间数据压缩算法
1 基于矢量的压缩算法
2 基于栅格的压缩算法

二 空间数据内插算法
1 点的内插算法
2 区域内插算法
3 采样点曲线拟合

三 空间数据转换算法
1 矢量数据向栅格数据转换
2 栅格数据向矢量数据转换
3 TIN向规则格网DEM转换

四 空间数据误差分析算法
1 属性误差的分析算法
2 位置误差分析算法

五 多边形自动生成与裁剪算法
1 多边形性质及有关处理
2 弧-弧拓扑生成算法
3 多边形自动生成算法
4 多边形图裁剪算法

六 TIN的构建算法
1 基于离散点的构TIN算法
2 基于等高线的构TIN算法

七 Voronoi图构建算法
1 平面点集Voronoi图构建算法
2 线/面集Voronoi图构建算法
3 球面Voronoi图构建算法

八 空间变换算法
1 地图坐标变换算法
2 地图投影变换算法
3 透视投影变换算法

九 空间度量算法
1 空间距离与方向度量算法
2 面向度量算法
3 体积度量算法
4 坡度坡向度量算法

十 数字地形分析算法
1 基本地形因子分析算法
2 地形特征提取算法
3 数字地形典型应用算法

十一 空间统计分析算法
1 多变量统计分析算法
2 空间分类统计算法
3 层次分析算法

十二 空间分析算法
1 路径分析算法
2 资源分配算法
3 缓冲区分析算法
4 叠置分析算法

十三 GIS可视化操纵算法
1 地形简化算法
2 多分辨率纹理生成算法
3 纹理映射算法
4 光相关算法

十四 空间数据挖掘与知识发现算法