[發明專利]一種復雜地質模型的快速建模方法

有效

• 申請號: 201310606369.2
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103606191A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 謝凱;劉波;張拓;豐帆;白志君;夏巍
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 熊成香

技術領域：

本發明涉及一種復雜地質模型的快速建模方法，屬油氣勘探開發地質建模技術領域。

背景技術：

油氣能源成為人類社會的主要能源以后，迅速改變著整個世界經濟和社會的面貌。自然界沒有哪一種原料能像油氣那樣能對社會產生如此巨大的影響，因此地質勘探技術的發展，對準確高效的尋找油氣儲層起著至關重要的作用。

三維地質建模，就是運用計算機技術，在三維環境下，將空間信息管理、地質解釋、空間分析和預測、地學統計、實體內容分析以及圖形可視化等工具結合起來，用于地質研究的技術。

在復雜地質體的環境下，地質構造復雜，巖性巖相不穩定，地層信息難以獲取，這些問題都給地質建模帶來很大的影響。

近年來，我國在油氣勘探方面的研究蓬勃發展，己研究開發出了不少具有自主知識產權的、完整的地質建模系統，就其算法構架和功能穩定方面不乏先進性，但在建模的質量，速度及準確度等方面還存在明顯不足。

隨著復雜幾何模型建模的需求日益膨脹，快速建模技術也應運而生。在計算機圖形學領域，經常采用多邊形網格來描述物體的幾何模型。對于小數據量的地質模型，采用一般的建模技術足以滿足要求，但是對于復雜不規則的地質模型（如含有斷層，褶曲，開挖邊界等），其不規則網通常由成千上萬個多邊形面片組成。由于將多邊形映射為圖像的過程需要大量的計算，因此花費的繪制時間相當長，存儲量也特別大。隨著地質學研究的深入，數據量龐大的復雜地質模型通常不能滿足實時繪制的需要。因此，需要實現對復雜地質模型建模的簡化和加速。

目前，許多領域已經著眼于快速建模方法的研究（如虛擬現實、交互式可視化、計算機仿真等領域），以求能夠在保證較少地損害逼真度并且較大幅度地降低復雜度的情況下，達到加快建模速度的目的。

如申請號為CN99802420.1的專利公開了一種能進行纖維供給卷軸監測的快速建模系統，其主要用于快速建模系統中的纖維卷軸支承一個保存有關卷軸上纖維類型和數量的數據的電路。申請號為CN200810057144.5的專利公開了一種用于數據挖掘領域的海量數據的快速建模方法，該方法在建模的過程中，首先從數據集中獲取數據，然后為每個屬性計算一個指標值作為屬性的特征值，并根據特征值對屬性進行篩選，從而減少被測試的屬性在建模過程中的數量，即用少量的內存操作數替代大量的外存操作，達到了提高建模效率，節省建模時間的效果。目前，在復雜地質建模的快速建模領域，還未有相關的研究報道。

發明內容：

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種復雜地質模型的快速建模方法，通過刪除一部分在精度范圍內的頂點，減少運算數據，利用Delaunay三角網的剖分方法繪制出簡化后的復雜地質模型，具有繪制速度明顯加快，能得到高逼真度的地質模型的特點。

本發明是通過如下技術方案來實現上述目的的。

本發明所提供的一種復雜地質模型的快速建模方法，包括如下步驟：

1、工區網格點三維數據庫的建立：

根據地質勘探資料和建模要求，將工區劃分成網格，并獲得每個網格點的三維坐標，按網格點的X坐標、Y坐標、高程值建立網格點的三維數據庫；

2、網格點的初始法矢量的計算：

從網格點的三維數據庫中取一個網格點，計算出周圍與其相連接的所有三角形的法矢量，并求出其平均值，作為該網格點的初始法矢量，并進行歸一化處理；依此求出所有網格點的初始法矢量；

3、網格點的修正法矢量的計算：

從網格點的三維數據庫中取一個網格點，將其周圍所有的網格點的初始法矢量進行平均，計算的平均值即為該網格點的修正法矢量；

4、網格點的取舍：

根據快速建模的精度要求，設定簡化模型的精度值ε；

求出一個網格點的修正法矢量與周圍所有的網格點的修正法矢量之間的夾角θ；將所求得的夾角θ換算成弧度值δ；再將弧度值δ與設定的精度值ε進行比較；當所得的所有的弧度值δ都小于精度值ε時，就可以將該網格點刪除，否則，將保留該網格點；

5、Delaunay三角網的生成：

根據刪除頂點后的工區復雜地質體的網格數據，進行三角形剖分，生成Delaunay三角網，繪制地質模型。